2,4,6,9-四硝基-2,4,6,9-四氮杂双环[4.3.0]-壬酮-[3]的合成及性能

本文叙述从原料乙二胺和甲酸甲酯出发,合成出了新双环化合物2,4,6,9-四氮杂双环[4.3.0]壬酮-[3]及其硝化产物2,4,6,9-四硝基-2,4,6,9-四氮杂双环[4.3.0]壬酮-[3](简称为 TNDN),并给出了硝化物的主要性能。     

2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学

在程序升温条件下,用DSC研究了2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学参数.表明该反应的微分形式的动力学模式函数、表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为3(1-α)[-ln(1-α)](2)/(3), 204.7 kJ/mol 和 1020.89 s-1.该化合物的热爆炸临界温度为188.81℃.反应的活化熵(ΔS≠)、活化焓(ΔH≠)和活化自由能(ΔG≠)分别为141.6 J/(mol*K), 200.9 kJ/mol 和136.8 kJ/mol.     

1,4,6,9-四硝基-1,4,6,9-四氮杂双环[4.4.0]癸烷的合成新方法

以乙撑二硝胺为原料,经加成、酯化、缩合反应制得１,４,６,９－四硝基－１,４,６,９－四氮杂双环［４．４．０］癸烷,产物收率可达７６％。     

五氧化二氮硝解合成1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂双环[4.4.0]癸烷

以1,4,5,8-四氮杂双环[4．4．0]癸烷为原料,经亚硝酸钠在盐酸中亚硝化、五氧化二氮在硝硫混酸介质中硝解,得到1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂双环[4．4．0]癸烷,并用红外光谱和元素分析方法对产物进行了结构鉴定,产物收率达85％。     

氮-氨基-3-氮杂双环[3.3.0]辛烷盐酸盐合成工艺研究

以3-氮杂双环[3.3.0]辛烷盐酸盐为原料,采用亚硝化和金属还原两步法与氯胺法制备氮-氨基-3-氮杂双环[3.3.0]辛烷盐酸盐,利用正交实验研究了工艺条件对产品收率的影响。实验说明,亚硝化和金属还原两步法适合工业化,亚硝化温度85℃,溶液pH值1.5,还原温度30℃,N-亚硝基-氮杂双环[3.3.0]辛烷被锌粉还原,氮-氨基-3-氮杂双环[3.3.0]辛烷盐酸盐的总收率大于90%。     

5—二氮杂双环[4，3，0]壬烯—5的合成与应用

介绍1,5-二氮杂双环[4,3,0]壬烯-5的合成方法、性质和应用。     

N-Boc-6-氨基-3-苄基-3-氮杂双环[3.2.1]辛烷的合成

以降冰片烯-2-酰胺为原料,经霍夫曼降解、氨基保护、双键臭氧化、苄胺的还原氨化等反应合成N-Boc-6-氨基-3-苄基-3-氮杂双环[3.2.1]辛烷,通过对关键步骤的优化,总收率达到55.3％.该方法简单,操作容易且收率较高.     

（R，R）-2，8-二氮杂双环[4．3．0]壬烷的合成

（R,R）-2,8-二氮杂双环[4．3．0]壬烷是莫西沙星合成过程中的一个副产物,对莫西沙星成品质量有较大影响。本文以8-苄基-2,8-二氮杂双环[4．3．0]壬烷为起始原料,经L-（＋）-酒石酸拆分,Pd／C催化加氢脱苄基,纯化制得含量〉99．5％的（R,R）-2,8-二氮杂双环[4．3．0]壬烷,总收率66．5％,并优化了合成工艺。     

8-苄基-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷的合成

采用氢化铝锂还原8-苄基-7,9-二氧代-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷（C₁₄H₁₆N₂O₂）,得目标产物8-苄基-2,8-二氮杂双环[4.3.0]壬烷（C₁₄H₂₀N₂）,确定了最佳工艺条件。结果表明,以四氢呋喃作溶剂,n(C₁₄H₁₆N₂O₂):n(LiAlH₄)=1:3.2和反应时间为16 h时,产物收率可达93.73%;产物经元素分析、红外光谱分析确认。     

4,8-二甲基-2,6-二硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛二酮-3,7的合成研究

本文介绍了4,8-二甲基-2,6-二硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛二酮-3,7(代号DMG)的合成方法。测定了物化性能、爆轰性能、水解安定性及与硝化棉的相容性。并探讨了反应液PH值、反应温度和反应时间等因素对甲基化反应的影响。     

4,8-二甲基-2,6-二硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛二酮-3,7的合成研究

本文介绍了4,8-二甲基-2,6-二硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛二酮-3,7(代号DMG)的合成方法。测定了物化性能、爆轰性能、水解安定性及与硝化棉的相容性。并探讨了反应液PH值、反应温度和反应时间等因素对甲基化反应的影响。     

5-二氮杂双环[4,3,0]壬烯-5的合成与应用

介绍了1,5-二氮杂双环［4,3,0］壬烯-5的合成方法、性质和应用。     

9-苄基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-醇的合成工艺优化

利用Mannich反应合成9-苄基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮。选择异丙醇铝为催化剂还原9-苄基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮。在单因素试验基础上,采用正交试验考察9-苄基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮与异丙醇铝物质的量之比、异丙醇的用量、原料滴加速度和反应时间,四个因素对产率的影响。最佳的合成条件为:n(9-苄基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-3-酮)∶n(异丙醇铝)=1∶0.5,异丙醇30mL,滴加速度为3s滴1滴,反应时间6h,产率为89.6%～90.8%。     

2，5，7，9－四氮杂双环［4，3，0］壬酮－8盐酸盐合成新工艺

以乙二醛、乙二胺和尿素为原料，通过Ｍａｎｎｉｃｈ反应，制得了２，５，７，９－四氮杂双环［４，３．０］壬酮－８二盐酸盐一水合物。     

4-羟基-5(4′-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷的合成

以 4′ 氯哌醋甲酯为原料,研究了作为潜在的治疗可卡因滥用症的药物———4 羟基- 5- (4′- 氯苯基 )双环 [4,4, 0]- 1 氮杂癸烷的合成。4′- 氯哌醋甲酯首先用乙酸酐在室温下进行乙酰基化,然后在 -70℃下经二异丙基胺锂(LDA)作用关环得中间产物(±)- threo -2, 4 -二氧代- 5- (4′- 氯苯基)双环[4, 4, 0] -1 氮杂癸烷,产率 60%。中间体先用硼氢化钠在甲醇中室温下选择性地将酮羰基还原,粗产物经V(石油醚)∶V(乙酸乙酯) =1∶1重结晶后,在四氢呋喃中于回流温度下用乙硼烷 四氢呋喃络合物进一步还原酰胺基,得到(±) threo 4α 羟基- 5 -(4′- 氯苯基 )双环[4, 4, 0]- 1 氮杂癸烷,两步产率为 67%。所得α位羟基产物经过Swern氧化,然后在四氢呋喃中在 -78℃下用三(仲丁基)硼氢化钾选择性还原,立体专一性地得到 (±) threo- 4β 羟基- 5 (4′- 氯苯基 )双环 [4, 4, 0]- 1 氮杂癸烷,氧化 还原反应总产率为 70%。     

4-羟基-5-(4''''-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷的合成

以4′-氯哌醋甲酯为原料,研究了作为潜在的治疗可卡因滥用症的药物--4-羟基-5-(4′-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷的合成.4′-氯哌醋甲酯首先用乙酸酐在室温下进行乙酰基化,然后在-70 ℃下经二异丙基胺锂(LDA)作用关环得中间产物(±)-threo-2,4-二氧代-5-(4′-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷,产率60%.中间体先用硼氢化钠在甲醇中室温下选择性地将酮羰基还原,粗产物经V(石油醚)∶ V(乙酸乙酯)=1∶ 1重结晶后,在四氢呋喃中于回流温度下用乙硼烷-四氢呋喃络合物进一步还原酰胺基,得到(±)-threo-4α-羟基-5-(4′-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷,两步产率为67%.所得α位羟基产物经过Swern氧化,然后在四氢呋喃中在-78 ℃下用三(仲丁基)硼氢化钾选择性还原,立体专一性地得到(±)-threo-4β-羟基-5-(4′-氯苯基)双环[4,4,0]-1-氮杂癸烷,氧化-还原反应总产率为70%.     

阿巴卡韦中间体2-杂氮双环[2,2,1]庚-5-烯-3-酮的合成

采用一步法由对甲基苯亚磺酸钠与氯化氰及1,3-环戊二烯合成目标物2-杂氮双环[2,2,1]庚-5-烯-3-酮。反应条件为:n(对甲基苯亚磺酸钠)∶n(氯化氰)∶n(1,3-环戊二烯)=0.48∶1.05∶1,反应温度控制在15℃,反应7h,反应中控制pH=5,可得纯度为95%的产品,收率由文献报道的64%提高到78%。     

9-硝基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-2,6-二醇二硝酸酯的合成与表征

以环辛二烯为原料,经环氧化、胺化成环、硝化等合成了一种新型含能材料9-硝基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-2,6-二醇二硝酸酯,采用NMR、IR、元素分析对其结构进行了表征;利用热重分析和差示扫描量热法对其热性能进行了分析;利用Kamlet-Jacobs经验公式对其爆轰性能进行了理论计算;研究了硝化反应过程中反应时间、反应温度和物料配比等因素对收率的影响。结果表明,硝酸用量为7倍摩尔当量时,在30℃下反应3h,目标产物收率为83%。9-硝基-9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-2,6-二醇二硝酸酯熔点为120℃,起始分解温度为150℃,放热峰温为192℃,表明其具有较好的热稳定性。其爆速、爆压、密度的理论计算值分别为7 580m/s、23.82GPa和1.61g/cm3,有望应用于炸药及推进剂配方中。     

8-氧杂双环[3.2.1]辛-3-胺盐酸盐的合成研究

报道了一种8-氧杂双环[3.2.1]辛-3-胺盐酸盐的简便制备方法。以8-氧杂双环[3.2.1]辛-3-酮为原料,通过刘卡特反应,再与氯化氢二氧六环溶液成盐得到目标化合物。产物结构经1H NMR和ESI-MS确证。最佳反应条件为:反应温度室温,反应溶剂甲醇/水,甲酸铵用量5当量,Pd/C催化剂用量为原料质量的10%,反应时间16 h,收率为67.0%。