VNS反应合成LLM-116

以1,3-二硝基吡唑为原料,经热重排、氨气中和得到3,5-二硝基吡唑铵盐,然后酸化得到3,5-二硝基吡唑。以三甲基肼碘化物（TMHI）作为异常亲核取代氢（VNS）反应试剂,与3,5-二硝基吡唑在叔丁醇钾为催化剂,利用VNS反应合成4-氨基-3,5-二硝基吡唑（LLM-116）。采用红外分析、核磁共振、元素分析等仪器鉴定了其结构,讨论了VNS反应机理及影响因素。通过实验,得出最佳VNS反应试剂为TMHI,反应时间为4h,反应温度为25℃,收率达到60%。     

3,5-二氨基-1,2,4-三唑的合成与表征

以80%水合肼与37%浓盐酸为起始原料得到二盐酸肼,然后在水中与二氰二胺缩合环化合成了标题化合物,收率89%,精制后纯度达到99%以上,m.p.208~210℃。合成的最佳反应条件为:温度48~50℃,反应时间2 h,二氰二胺与二盐酸肼最佳料比为1∶1.1,pH控制在10.4~10.8。并利用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱、质谱等分析手段对其结构进行了表征。     

粒度对硝胺类含能化合物撞击感度影响的理论研究

为了研究粒度对硝胺类含能化合物撞击感度的影响规律,选取了HMX、RDX、CL-20三种典型硝胺类含能化合物作为研究对象,建立了不同纳米颗粒大小的化合物模型,采用B3LYP/6-31G方法对各个模型的性能进行了计算与分析。结果表明,单位分子的能量E及最高占据轨道与最低空轨道能量差△ε总体上随RDX、HMX、CL-20颗粒大小的增大而减小,即硝胺类含能化合物的撞击感度随化合物颗粒大小的增大而增大。可见,将硝胺类炸药纳米化可有效降低其撞击感度。     

富氮化合物3,3''''-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)合成研究

以三氨基胍硝酸盐、戊二酮为起始原料，经缩合、氧化、肼解、氧化溴代、氨解、水解等反应合成3，3＇-偶氮双（6-氨基-1，2，4，5-四嗪）（DAAT）。详细介绍了各反应过程的具体步骤及收率，6步总收率为19％。采用红外光谱、核磁、DSC等分析手段确定DAAT结构，结果表明与文献基本相符。提出了缩合、氧化溴代反应的机理，指出了两步反应的详细历程。     

4-氨基-3,5-二甲基吡唑合成工艺改进

以乙酰丙酮为起始原料,采用两步法新工艺合成了目标产物4-氨基-3,5-二甲基吡唑,总收率达到71.7%;对肟化反应条件进行了优化,确定适宜的反应条件为:n(乙酰丙酮)∶n(亚硝酸钠)=1∶1,反应温度5～10℃,反应时间20min。     

FOF-18结构与性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G基组水平上优化了FOF-18的几何构型,得其稳定的几何构型;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱;采用Monte-Carlo方法预估了密度;设计等键等电子反应计算了生成焓;运用Kamlet公式预测爆速、爆压和爆热;将计算性能与CL-20的性能作比较.结果表明,FOF-18整个分子呈N字形,且存在7个强吸收峰,密度2.06 g/cm3、生成焓501.03 kJ/mol、爆速9411.82 m/s、爆压42440.76 MPa、爆热6637.46 kJ/kg,该化合物的性能与CL-20接近.     

高收率合成DADE的新方法

在比较DADE的3条文献合成路线基础上，研究了以2-甲基-4，6-嘧啶二酮为母体用硝硫混酸硝化生成中间体2-(二硝基亚甲基)-5，5-二硝基-2H-嘧啶-4，6-二酮、中间体水解合成DADE的方法。DADE总收率达到83％以上，用IR、MS、NMR及元素分析鉴定了其结构。     

三氨基胍与乙二醛反应相互作用能的理论研究

采用量子化学方法详细计算了三氨基胍与乙二醛反应中各分子的结构,反应相互作用能。计算结果表明,反应过程中A分子中2个亚氨基上的氮原子分别与B分子中的2个碳原子结合形成一个咪唑烷五员环,同时,原来B分子中的碳原子由sp~2杂化转变为sp~3杂化。反应过程中A和B分子由于结构变化造成的分子能量增量之和小于A和B分子相互作用(吸引)能的绝对值,因此,A和B分子可以结合生成C分子。     

基于遗传算法的偏最小二乘法在预测含能材料爆轰性能中的应用

运用偏最小二乘(PLS)和遗传算法(GA)预测含能材料的爆炸性能。利用GA在"分子结构—爆炸性能(QSDR)"数据中选取较少的变量个数,以较少的变量个数包含较多的变量信息,再用PLS进行结构性能模型的建立和性能预测。将这种方法应用于呋咱和芳香类含能材料的性能预测当中,可以验证方法的有效性。     

一种改进的遗传算法在含能材料设计中的研究与应用

在本文中作者提出了一种改进的遗传算法,并将该方法引入到"分子结构——爆炸性能"(QSDR)关系研究中,对变量进行筛选、建立结构性能关系模型,并可利用该模型预测含能材料的爆炸性能。将该方法应用于呋咱类系列化合物,取得了较好的效果,证明了方法的有效性。