3,5-二甲基-4-重氮吡唑的合成

以戊二酮和水合肼为起始原料,经过缩合环化、硝化、还原和重氮化4步反应合成了标题化合物,总收率57%。通过红外光谱、核磁共振谱和元素分析等手段确定了其结构,通过结构分析和电子相互作用原理解释了标题化合物在常温下稳定存在的原因。     

2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT)的合成

以甲醛、特丁胺和硝基胍为原料,经过Mannich缩合反应和氯离子催化硝解反应得到2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT),利用核磁共振光谱、红外光谱和元素分析等鉴定了其结构,研究了温度对Mannich缩合反应的影响,优化了硝解反应条件.结果表明,在80 ℃时,Mannich缩合反应的收率达89%; 当硝解反应温度提高到20 ℃时,收率可提高到94%,用工业硝酸代替纯硝酸在室温下进行硝解反应,收率可达88%.     

2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪（NNHT）的合成

以甲醛、特丁胺和硝基胍为原料,经过Mannich缩合反应和氯离子催化硝解反应得到2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪（NNHT）,利用核磁共振光谱、红外光谱和元素分析等鉴定了其结构,研究了温度对Mannich缩合反应的影响,优化了硝解反应条件。结果表明,在80℃时,Mannich缩合反应的收率达89%;当硝解反应温度提高到20℃时,收率可提高到94%,用工业硝酸代替纯硝酸在室温下进行硝解反应,收率可达88%。     

3位氨基或硝基取代5-硝基-1,2,4三唑衍生物的合成与表征

以3-氨基-5-硝基-1,2,4三唑(ANTA)、3,5-二硝基-1,2,4三唑的铵盐(ADNT)及2,4,6-三硝基氯苯为原料,设计、合成了1-苦基-3-氨基-5-硝基-1,2,4三唑,4-苦基-3,5-二硝基-1,2,4三唑2种未见文献报道的硝基三唑衍生物,其熔点分别为251～252℃,156～157℃,同时改进了2,4,6-三(3-氨基-5-硝基-1,2,4三唑)-1,3,5-均三嗪合成方法,并采用红外光谱、核磁共振光谱、元素分析等对目标化合物进行了结构表征。探讨了3-氨基-5-硝基-1,2,4三唑与2,4,6-三硝基氯苯缩合反应机理,并研究了反应介质、催化剂等关键因素对缩合反应的影响。确定适宜的反应条件为:DMF作为介质,温度70℃,时间8h。     

7-氨基三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮杂环庚烯的合成、晶体结构及热行为

以3,4-双(3′-氨基呋咱-4′-基)呋咱为原料,经氧化和环化2步反应合成了7-氨基三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮杂环庚烯(ATFAZ),收率66%;用红外光谱、核磁共振、元素分析和质谱对其结构进行了表征,用DSC和TG-DTG研究了ATFAZ的热分解过程;培养了ATFAZ单晶,用X-射线单晶衍射对晶体结构进行分析。结果表明,ATFAZ晶体属正交晶系,空间群为Pbca,a=1.273nm,b=0.876(3)nm,c=1.560(6)nm,V=1.740(11)nm3,Z=8,Dc=1.788g·cm-3,μ=0.141mm-1,F(000)=944,R1=0.033 8,wR2=0.097 6。在10℃/min的升温条件下,其熔点为204~207℃,在210~282℃具有明显的挥发现象。     

3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪及其含能盐的合成与性能

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑基)-1,2,4,5-四嗪(BDT)为原料,通过肼基取代反应得到了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)。优化了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的合成条件,得到纯度为98.5%的DHT,收率为92%(文献收率77%)。为了改善DHT的应用性能,合成了3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的硝酸盐(DHTN)和高氯酸盐(DHTP),并测试了其部分性能。改进了DHTN的合成工艺和合成过程的安全性,收率为91%。结果表明,DHTN的密度为1.708g/cm3,放热分解峰温为104.5℃,爆速为8 541.3m/s,H50为38cm,摩擦感度为4%;DHTP的密度为1.765g/cm3,放热分解峰温为197.4℃,爆速为8 882m/s,H50为8cm,摩擦感度为100%。