六硝基六氮杂异伍兹烷降感技术研究进展

六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是一种高能量密度新型含能材料,在单质炸药、混合炸药以及推进剂等方面有着广泛的应用前景。但是CL-20感度较高的特点限制了其进一步推广应用,对CL-20晶体进行晶体修饰处理可以有效地降低其感度。概述国内外CL-20晶体修饰降低感度技术研究进展,总结了共结晶和核壳结构包覆两种主要的晶体修饰降感方法,并对不同方法降感机理进行分析。对共结晶和核壳结构包覆这两种降感方法的研究现状进行梳理并对降感效果进行了总结和对比,最后分析该领域的研究趋势。     

4,5-二氰基咪唑-2-基五唑的合成及15N NMR表征（英）

In the last few decades,pentazole derivatives have received a great deal of attention as they are important intermediates in the synthesis of all-nitrogen compounds.In     

三呋咱并氧杂环庚三烯（TFO）合成研究

呋咱醚类含能化合物因其具有熔点低、能量高、塑性强的优点,目前已成为含能材料研究领域的热点之一。本文自行设计了呋咱环醚含能化合物三呋咱并氧杂环庚三烯(TFO)分子结构和合成方法,以3,4-双(3’-硝基呋咱-4’-基)呋咱(BNTF)为原料,在无水乙腈中进行分子内硝基醚化反应,首次合成了呋咱环醚含能化合物TFO(Scheme 1),收率为55.2%,纯度     

1,4-二硝基呋咱并[3,4-b]哌嗪(DNFP)的合成

设计合成了高能量密度材料1，4-二硝基呋咱并[3，4-b]哌嗪（DNFP）。即以N，N＇-二叔丁基乙二胺为起始原料，低温条件下与二氯乙二肟缩合环化生成1，4-二叔丁基哌嗪-2，3-二酮肟（PDO—tB），而后在氢氧化钠的乙二醇溶液中高温反应脱水环化得1，4-二叔丁基呋咱并[3，4-b]哌嗪，经98％硝酸和硫酸的混酸体系硝解合成出DNFP，总收率32．6％，采用红外光谱、核磁共振谱、元素分析对DNFP和中间体结构进行了表征；改进了PDO—tB的合成工艺条件，加料方式由一次性加入改为缓慢滴加，并确定了适宜的冷浴温度为-18℃；研究了不同硝解体系对反应的影响，确定了适宜的硝解体系为硝硫混酸，硝解收率为61．7％。     

二硝基乙腈钾盐的合成、热行为及晶体形貌

以氰基乙酸乙酯为原料,通过亚硝化、硝化?水解反应,合成了二硝基乙腈钾盐,总收率为76.93%。其结构用红外光谱、核磁共振和元素分析表征。通过添加不同表面活性剂、改变降温速率和搅拌转速等手段,制备了不同形貌的二硝基乙腈钾盐样品。用DSC研究了不同晶体形貌的二硝基乙腈钾盐的热分解过程,并测试了其机械感度。结果表明,二硝基乙腈钾盐的晶体形态对样品的热分解过程影响不大。加入表面活性剂聚乙二醇(400)后得到的二硝基乙腈钾盐样品的感度最低(撞击感度为8%,摩擦感度为12%,H_(50)129.5 cm)。     

硝仿(NF)高安全制备工艺研究

以丙二酸二甲酯和甲酰胺为原料,通过缩合环化制备出4,6-二羟基嘧啶(DHP),然后经硝化-水解反应制备出硝仿(NF),利用紫外光谱、核磁共振谱、红外光谱以及质谱等进行了结构表征。探讨了DHP硝化-水解的反应机理,确定了制备硝仿最佳工艺条件为:n(硝酸)∶n(DHP)=5∶1、n(硫酸)∶n(硝酸)=3.5∶1.0、反应温度45℃、反应时间2 h,收率为80.1%;通过改进硝仿的分离条件,可显著提高工艺的安全性;以自制的硝仿为原料,合成出纯度为98.9%的硝仿肼。     

3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱的简易合成及晶体结构（英）

以3,4-二氰基氧化呋咱和叠氮化钠为原料,以水做溶剂,在ZnCl₂催化作用下,经环化反应合成了3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱,总收率达91%。采用红外光谱、核磁共振、元素分析、X射线单晶衍射进行了结构表征。结果表明,晶体属于正交晶系,空间群为P2₁2₁2₁,晶体学参数:a=6.1172(14), b=9.657(2), c=14.220(3), V=840.0(3)³, Z=4, D_c=1.76 g·cm^-3,F(000)=448, μ=0.147 mm^-1, S=1.031, R₁=0.008,wR₂=0.2523。3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱分子基本在一个平面,表明分子中存在强烈的共轭效应。同时,分子中氮原子之间存在大量的弱键,能够提高化合物的密度和热稳定性。     

对二甲氨基苯基五唑和对羟基苯基五唑的低温合成与NMR表征

分别以对二甲氨基苯胺和对羟基苯胺为原料,在-40℃条件下合成出对二甲氨基苯基五唑(p-DMAPP)和对羟基苯基五唑(p-HPP)。用低温1HNMR、13CNMR、1H-13CHMBC、15NNMR和1H-15NHMBC表征了它们的结构。结果表明,其氢谱和碳谱数据与文献值一致。五唑的N信号分别被指配为:p-DMAPP,N-1(δN-80.0),N-2/5(δN-27.3),N-3/4(δN5.1);对p-HPP,N-1(δN-84.1),N-2/5(δN-28.1),N-3/4(δN4.2)。     

CL-20/HATO复合物的制备、表征及性能

以二水合1,1'-二羟基-5,5'-联四唑(H2DHBT)和羟胺水溶液为原料,通过中和反应,采用原位结晶法在六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)水悬浮液中制备了一种CL-20与1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(TKX-50,HATO)的复合物样品。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外图谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)以及X射线衍射(XRD)表征了复合物的形貌和结构,研究了不同工艺条件对复合物样品形貌的影响;利用差示扫描量热技术(DSC)分析了其热性能,按GJB772A~(-1)997方法测试其撞击、摩擦感度;使用Urizar公式计算了其爆速。结果表明,获得附着完整均匀的CL-20/HATO复合物样品工艺条件为:反应温度90℃,反应时间10 min,羟胺水溶液的滴加速率为60 mL·min~(-1),制得的CL-20/HATO复合物样品中CL-20晶型未发生变化,由定量碳谱所得复合物质量比为m(CL-20)∶m(HATO)=55∶45;复合物存在两个放热分解峰,其峰温分别为238.3℃和250.7℃,特性落高为44.7 cm,撞击爆炸概率为52%,摩擦爆炸概率为76%;复合物样品的理论爆速为9516 m·s~(-1)。     

5,5′-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)及其含能离子盐的合成与表征

以二氨基马来腈为原料,经过与三氟乙酸酐缩合、环化,与叠氮化纳再次缩合,合成得到了新型含能化合物5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑),收率61.3%;基于该化合物的酸性,设计合成了2种含能离子盐5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)的羟胺盐和胍盐。利用红外光谱、核磁共振和元素分析对中间体及产物结构进行了表征。探讨了生成5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)过程中影响四唑环化反应的关键因素,确定的最佳反应条件为:反应介质为水,n(2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑)∶n(Na N3)=1∶2.4,反应温度98℃,反应时间4 h。收率最高达86.3%。通过DSC-TG研究了5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)的热分解性能,热分解曲线表明化合物直到223.65℃才开始分解,整个分解过程经历了两个主要的放热分解阶段和热失重阶段,最大放热峰温度为285.78℃,说明该化合物结构比较稳定。