ANPZ的合成及ANPZ·DMSO(1∶1)晶体结构

富氮杂环化合物被认为是理想的高威力含能材料,因为这些化合物大多具有高的分子密度、低易损性和正的生成焓[1]。2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)是一种富氮杂环含能材料,也是合成新型高能钝感含能材料2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的前体。美国DuPont公司的Do     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成

研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的合成新方法. 该方法是以2,6-二氯吡嗪和甲醇钠作为起始原料, 经烷氧基化、硝化、胺化、N-氧化四步反应得到LLM-105, 总收率为50%. 用¹H NMR, ¹³C NMR, IR, MS和元素分析对LLM-105及其中间体结构进行了表征.     

N-乙酰基-3,3-二硝基氮杂环丁烷的合成

多硝基氮杂环丁烷及其衍生物因其四元杂环所具有很高的环张力能,赋予这类化合物优良的爆轰性能,从而成为一类重要的高能量密度材料,其中1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)成为最具有应用前景的含能材料之一。N-乙酰基-3,3-二硝基氮杂环丁烷(ADNAZ),为白色或无色晶体,可溶于丙酮,二氯甲烷等有机溶剂。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成及其晶体结构

以三氟乙酸为溶剂和催化剂,2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪与过氧化氢反应制备了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105),其结构经1H NMR,IR,MS,元素分析和四圆单晶X-射线衍射仪表征。LLM-105属单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数:a=0.571 6(3)nm,b=1.593 5(5)nm,c=0.841 2(5)nm,α=90°,β=100.97(4)°,γ=90°,V=0.7522(6)nm3,Dc=1.908 g.cm-3,Z=4,μ=0.175 mm-1,F(000)=440,μ(MoKα)=1.047 mm-1;R1=0.053 2,wR2=0.137 9。LLM-105存在分子内和分子间氢键。     

一个简易的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的合成方法

研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(DADNP-1-O)的一个简易合成方法. 该方法是以2,6-二氨基吡啶(DAP)为原料, 利用两步法得到高纯度高产率的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶, 再在三氟乙酸和双氧水作用下进行N-氧化反应得到DADNP-1-O, 总收率在90%以上, 并对主要反应影响因素进行了讨论, 经傅立叶变换红外光谱(FT2IR), 氢核磁(1H NMR), 碳核磁(13C NMR), 高效液相色谱(HPLC), 元素分析, DSC等方法对中间体和DADNP-1-O结构进行了表征.     

3，3-二硝基氮杂环丁烷和1，1′-亚甲基-双（3，3-二硝基-1-氮杂环丁烷）的合成研究

3，3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)的含能盐及衍生物是一类重要的高能量密度材料，因此DNAZ的合成和应用受到了密切关注．采用新的合成方法，以1-叔丁基-3，3-二硝基氮杂环丁烷为起始原料，以76．3％的总收率得到了DNAZ，然后以DNAZ为原料，与多聚甲醛反应，得到了1，1′-亚甲基-双(3，3-二硝基-1-氮杂环丁烷)(DNAZ-CH2-DNAZ)．用红外和核磁共振光谱等对各化合物的结构进行了表征．     

3,3-二硝基氮杂环丁烷和1,1''''-亚甲基-双(3,3-二硝基-1-氮杂环丁烷)的合成研究

3,3-二硝基氮杂环丁烷(DNAZ)的含能盐及衍生物是一类重要的高能量密度材料,因此DNAZ的合成和应用受到了密切关注.采用新的合成方法,以1-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷为起始原料,以76.3%的总收率得到了DNAZ,然后以DNAZ为原料,与多聚甲醛反应,得到了1,1'-亚甲基-双(3,3-二硝基-1-氮杂环丁烷)(DNAZ-CH2-DNAZ).用红外和核磁共振光谱等对各化合物的结构进行了表征.     

吡唑及吡嗪类含能化合物研究进展

吡唑和吡嗪分别为分子中含两个氮原子的五元和六元杂环,是富氮杂环化合物的理想结构单元.部分具有生成焓高、热稳定性好和感度较低等特点.介绍了吡唑、吡嗪类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用研究进展,其中LLM-105和ANPZ-i在钝感炸药中应用前景良好,预测了两类含能化合物的发展前景.     

1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)的合成

经四个反应步骤合成了新型钝感高能炸药1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105),给出了各步产物的基本理化性质,并采用FT-IR、~1HNMR及MS等分析手段表征了各步产物。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的合成新方法

研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)的合成新方法. 以2,6-二氨基吡啶为起始原料, 经酰基化、N-氧化、硝化三步反应得到ANPyO, 总收率为75%. 测试了ANPyO的爆速、爆压、DSC, 以及电火花感度和落锤感度, 同1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的性能进行了对比, 结果表明ANPyO综合性能和TATB基本相当. 用1H NMR, MS和红外光谱对ANPyO及其中间体结构进行了表征.     

一种有效制备2-氨基-3,5-二硝基-6-氯吡啶及其衍生物的方法

研究了2-氨基-3,5-二硝基-6-氯吡啶(4)及其衍生物的制备新方法.以廉价易得的2,6-二氯吡啶(1)为起始原料,通过硝化、氨化、硝化反应步骤得到中间体2-氨基-3,5-二硝基-6-氯吡啶(4),再与氨、叠氮化钠等亲核试剂反应分别得到2-氨基-3,5-二硝基吡啶-6-取代衍生物5~7.研究表明该方法具有原料便宜易得、后处理操作简单和产品纯度高等优点.     

氨基呋咱氧化为氨基硝基呋咱的合成研究

研究开发了将氨基呋咱转化为氨基硝基呋咱新的高收率氧化方法. 采用甲烷磺酸为介质, 以过氧化氢、碱或碱土金属和胺为基的氧化物(如钨酸钠或过硫酸铵)混合物的新氧化体系[H2O2/CH3SO3H/Na2WO4或(NH4)2S2O8]代替以硫酸为介质的过氧化氢和过硫酸铵混合物氧化体系, 分别对3,4-二氨基呋咱(DAF)、3,3’-二氨基-4,4’-氧化偶氮呋咱(DAAF)和3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱(DAAzF)进行氧化, 以高于65%的产率获得了3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)和3-氨基-3’-硝 基-4,4’-氧化偶氮呋咱(ANAF), 并以15%的收率合成得到新化合物3-氨基-3’-硝基-4,4’-偶氮呋咱(ANAzF). 研究表明甲烷磺酸/过氧化氢/碱或碱土金属和胺为基的氧化物混合物是制备同时含有氨基和硝基基团的系列呋咱化合物非常有效的氧化体系.     

3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯胺及其衍生物的合成

分别以3,5-二氯苯胺为原料,经N保护、硝化、水解以及以1,3,5-三氯-2,4,6-三硝基苯(TCTNB)为原料,经叔丁胺化,再在三氟乙酸中脱叔丁基2种方法合成了3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯胺。 与甲胺反应,合成了3,5-二甲氨基-2,4,6-三硝基苯胺,收率85%,再用混酸硝化合成了3,5-二甲硝胺基-2,4,6-三硝基苯胺的硝酸盐,收率70%。 采用核磁共振、质谱、红外和元素分析等进行了结构表征。 探讨了不同参数下TCTNB的氨化结果。 优化的条件为：n(TCTNB)∶n(叔丁胺)=1∶2,CuO为催化剂,KHCO3为碱。     

3-氨基-4-硝基呋咱和3,3’-二硝基-4,4’-偶氮呋咱的合成研究

3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)及其衍生物是一类重要的含能材料. ANF的制备首先以乙二醛、盐酸羟胺和氢氧化钠为原料, 经过两步反应制得3,4-二氨基呋咱(DAF), 采用新的氧化体系过氧化氢/甲烷磺酸/钨酸钠混合物(H2O2/CH3SO3H/ Na2WO4)代替原氧化体系过氧化氢/硫酸/过硫酸铵混合物[H2O2/H2SO4/(NH4)2S2O8]氧化DAF以67%的产率获得了ANF. 然后在单电子氧化体系高锰酸钾/盐酸混合物作用下ANF发生氧化反应以54.7%的产率得到3,3’-二硝基- 4,4’-偶氮呋咱(DNAzF). 研究表明过氧化氢/甲烷磺酸/钨酸钠混合物是制备氨基硝基单/多呋咱非常有效的氧化体系.     

（1，1－二硝基－2－叠氮基乙基）苯的合成及其热稳定性

（１，１－二硝基－２－叠氮基乙基）苯的合成及其热稳定性阎红，管晓培，陈博仁（北京工业大学化学与环境工程学系北京１０００２２）（北京理工大学化工与材料学院北京）关键词　叠氮化合物，偕二硝基化合物，含能材料有机叠氮化合物是一类重要的含能材料，近年来受到广...     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)晶体结构、安全性及密度泛函理论研究

利用DMSO和水的混合溶剂培养出2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的单晶,晶体属单斜晶系,空间群为Pna2(1)。运用Dmol3中的密度泛函理论计算了LLM-105的晶体性质,态密度计算表明C-N 为该物质的热解引发键。通过设计等键反应预测得到LLM-105的生成热(HOF),结合HOF与晶体密度利用 Kamlet-Jacobs公式得到该物质的爆速、爆压;键断裂能的计算结果表明 C-NO2为热解引发键。运用微热量仪对其进行比热容测定,由比热容与温度的关系式及LLM-105的热分解参数得到了该化合物从开始分解到爆炸所需的时间即绝热至爆时间。     

新型高能炸药热分解研究进展

炸药的热分解对其安定性和库存可靠性等研究是很重要的。本文总结了国内外有关TNAZ(1,3,3-三硝基氮杂环丁烷)、NTO(3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮)、LLM-105(1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪)、FOX-7(1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯)等几种新型高能炸药的热分解研究。分别从理论上、实验上阐述了它们的热分解研究现状,指出了以前研究中存在的问题,预测了钝感高能炸药热分解的发展前景。参考文献32篇。     

1,3-二叔丁基-5,5-二硝基嘧啶烷的合成及反应机理研究

1,3-二叔丁基-5,5-二硝基嘧啶烷(3)是混合炸药含能增塑剂1,3,5,5-四硝基-1,3-二氮杂环环己烷的关键硝化前体. 通过研究3的合成反应机理, 目的是为制备1,3,5,5-四硝基-1,3-二氮杂环环己烷的工艺优化提供理论依据. 以2,2-二硝基-1,3-丙二醇(1)、甲醛和叔丁胺为原料, 通过Mannich缩合反应得到1,3-二叔丁基-5,5-二硝基嘧啶烷. 采用同位素示踪技术以及分离关键中间体对反应机理进行推测. 以氘代甲醛、1和叔丁胺缩合得到氘标记的3, ¹H NMR和MS分析结果表明: 在反应过程中1首先解离生成偕二硝基甲烷和甲醛, 小分子碎片随机组合生成了3. 分离出了关键中间体1-叔丁氨基-2,2-二硝基乙烷. 根据所获得的证据, 推断了3的合成反应机理.     

3种新型二胺化合物的合成及其晶体结构

以2,6-吡啶二酰氯和(邻、间、对)硝基苯胺反应合成N,N'-(2-硝基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶、N,N'-(3-硝基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶、N,N'-(4-硝基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶等3种二硝基化合物,然后以FeCl3-NH2NH2·H2O活性炭为还原体系,将3种二硝基化合物还原成相应的二胺(Ⅰ...     

3-氨基-4-硝基呋咱和3,3′-二硝基-4，4′-偶氮呋咱的合成研究

3-氨基-4-硝基呋咱（ANF）及其衍生物是一类重要的含能材料．ANF的制备首先以乙二醛、盐酸羟胺和氢氧化钠为原料,经过两步反应制得3,4-二氨基呋咱（DAF）,采用新的氧化体系过氧化氢,甲烷磺酸,钨酸钠混合物（H2O2／CH3SO3H,Na2WO4）代替原氧化体系过氧化氢／硫酸,过硫酸铵混合物[H2O2／H2SO4/（NH4）2S2O8]氧化DAF以67％的产率获得了ANF．然后在单电子氧化体系高锰酸钾,盐酸混合物作用下ANF发生氧化反应以54．7％的产率得到3,3′-二硝基,4,4′-偶氮呋咱（DNAzF）．研究表明过氧化氢,甲烷磺酸,钨酸钠混合物是制备氨基硝基单／多呋咱非常有效的氧化体系．