联环丁烷及其甲基衍生物的设计和性质模拟

为获得高能量密度液体推进剂燃料,提升运载火箭的有效载荷,设计了20种不同甲基取代的联环丁烷衍生物,理论计算研究了联环丁烷及其甲基衍生物结构对性能的影响规律.研究结果表明:随甲基取代基数量的增多,联环丁烷衍生物的生成焓和比冲均呈现减小的趋势;当取代基为对位取代时其分子稳定性最好,生成焓和比冲值较大,而邻位状态取代时联环丁烷衍生物的生成焓和比冲值相对较低;在设计的化合物中,联环丁烷是比冲最高的物质,当联环丁烷与液氧的混合比为28.5:71.5,0.1 MPa环境压力下,比冲可达304.52 s,燃烧产物主要组成为CO(34.64％)、CO2(13.89％)、H2O(29.54％).联环丁烷衍生物的综合性能优于火箭煤油,具有作为高能推进剂的潜力,本研究为高能燃料的设计提供了理论支撑.     

Prins反应的研究和应用现状

结合Prins反应的发展历史,概述了近年来Prins反应的最新研究及应用现状。目前Prins反应有直接热缩合反应和催化合成反应两大类,本文分析了这两大类反应的优势和不足,指出了未来催化合成反应是Prins反应研究的重点。Prins反应的催化剂包括液体酸催化剂、固体酸催化剂和固体碱催化剂等,而离子液体催化剂、杂多酸催化剂、竹炭磺酸催化剂等高效且环境友好型催化剂是今后研究发展的重点。同时概述了Prins反应在化工、农药、香料、医药、天然大分子合成等方面的应用,最后提出了Prins反应未来在新型催化剂、相关合成方法学、石油化工和天然产物全合成等相关领域发展方向的展望。     

高能液固混合燃料配方优化及毁伤分析

为筛选优化高能燃料空气炸药（FAE）的配方组分,以石油醚、环氧丙烷和乙醚作为液体燃料,硝酸异丙酯和硝基甲烷作为液体敏化剂,金属铝粉作为固体组分,通过EXPLO5计算软件比较了不同配比FAE的爆炸压力和爆炸温度,并在无约束条件下进行了液体和液固FAE配方的云雾爆轰实验,对爆炸场、温度场等参数进行了毁伤效果分析,并量化评估了各体系的热毁伤、超压毁伤的效果。结果表明,石油醚、环氧丙烷与硝酸异丙酯混合的混合液体FAE,在石油醚质量占比55%～70%条件下,爆轰性能上表现较优。液固混合FAE中液固比例为1∶1条件下具有较良好的爆轰性能,并在无约束云雾分散实验中表现出最佳的云雾分散状态。两种体系的FAE配方在1 kg的二次起爆药量下云雾爆轰可以稳定反应,能达到爆轰状态,且在毁伤能力均具有较优效果。     

环丙基甲基酮连氮的制备及物化性质

以环丙基甲基酮和水合肼为原料,合成了一种新的酮连氮(环丙基甲基酮连氮)。针对所得环丙基甲基酮连氮,在测定(计算)其物化性质(密度、黏度、熔点、比热容、表面张力、分子单点能等)的基础上,进一步测定了环丙基甲基酮+环丙基甲基酮连氮二元体系的气液相平衡(VLE),并应用NRTL模型对实验数据进行了关联。结果表明,在优化的反应条件下(原料摩尔比2.0:1、温度363.2 K、压力101.3 kPa和时间7 h),环丙基甲基酮连氮产率达93.6%。     

聚甲氧基二甲醚使用性能研究

从聚甲氧基二甲醚使用性能的角度，对其材料相容性、贮存安定性、与柴油的互溶性等进行了系统研究。结果表明，聚甲氧基二甲醚与常见的铜、黄铜、钢、铸铁、铸铝和焊料等金属材料的相容性总体良好，体积分数为10%的聚甲氧基二甲醚调合柴油与聚酯型聚氨酯橡胶和氟橡胶的相容性相对较好，与丁腈橡胶和聚醚型聚氨酯橡胶的相容性相对较差；在16周的43℃贮存安定性实验中，聚甲氧基二甲醚表现出良好的贮存安定性；将聚甲氧基二甲醚按照体积分数为10%的比例与车用柴油掺混后，二者具有良好的互溶稳定性。总体来说，聚甲氧基二甲醚作为柴油调合组分表现出良好的使用性能。