吡啶类含能化合物的合成研究进展

吡啶类化合物在含能材料领域中的研究和应用较为广泛.从分子结构出发,按照硝基吡啶、吡啶类含能离子盐和吡啶类含能配合物分类,综述了多种吡啶硝基衍生物的合成,并简单介绍了一些重要的硝基吡啶类含能化合物的特性及主要应用.     

功能离子液体水相催化芳醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮的反应

以N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、1,3-丙磺酸内酯为原料,经酸化合成了功能化离子液体N,N,N′,N′-四甲基-N,N′-二磺丙基二硫酸氢盐(TSIL). TSIL离子液体兼具Brnsted 酸性官能团和季铵盐相转移催化剂的结构,能够实现水相中芳醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮反应,得到氢化氧杂蒽衍生物. 结果表明,合成的TSIL具有较高的催化活性,在水相中于100 ℃下回流2～3 h即可完成反应,产率可达80%～93%. 反应生成的取代氢化氧杂蒽与离子液体的水溶液不相溶,通过简单的过滤可实现产物与催化体系的分离,简化了分离过程,方法操作简便、环境友好、催化剂可回收并重复使用.     

5-取代氧化呋咱并[3,4-b]吡啶衍生物的合成与表征

以廉价易得的2,6-二氯吡啶为原料,经过硝化、叠氮化、热解环化步骤得到中间体[1,2,5]噁二唑并[3,4-e]四唑并[1,5-a]吡啶-3-氧化物(4b),再与浓硫酸/硝酸钾、甲醇钠和甲胺水溶液反应分别得到5-取代的氧化呋咱并[3,4-b]吡啶衍生物5~7。 研究了化合物4b结构的稳定性,发现其中的氧化呋咱环在强酸性、强碱性和弱碱性条件下较稳定,而吡啶环与叠氮基形成的四唑环结构则不太稳定。     

新型功能离子液体水相催化芳醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮的反应

以N,N,N′,N′-四甲基乙二胺、1,3-丙磺酸内酯为原料,经酸化合成了功能化离子液体N,N,N′,N′-四甲基N,N′-二磺丙基二硫酸氢盐(TSIL)。 TSIL离子液体兼具Bronsted 酸性官能团和季铵盐相转移催化剂的结构,能够实现水相中芳醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮反应,得到氢化氧杂蒽衍生物。 结果表明,合成的TSIL具有较高的催化活性,在水相中于100 ℃下回流2～3 h即可完成反应,产率可达80%～93%。 反应生成的取代氢化氧杂蒽与离子液体的水溶液不相溶,通过简单的过滤可实现产物与催化体系的分离,简化了分离过程,方法操作简便、环境友好、催化剂可回收并重复使用。     

含能配合物2，6-二氨基-3，5-二硝基吡啶-1-氧化物合钴(Ⅲ)的合成、晶体结构及催化性能

培养了含能配合物2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)合钴(Ⅲ)晶体,用X射线单晶衍射法测定了其分子结构。该配合物的分子式为[Co(ANPyO)3]。用DSC,TG-DTG技术对该配合物的热分解进行了研究,结果表明,该配合物的热分解由1个缓慢吸热峰和2个剧烈的放热峰组成,剩余残渣量为3.7277%。感度测试结果表明,该配合物感度较ANPyO有一定程度的降低,是一种不敏感含能材料。同时研究了配合物对高氯酸铵(AP)热分解的影响,结果表明,[Co(ANPyO)3]可以使AP的高温分解峰温提前65.15℃,使分解速度加快,对AP热分解具有良好的催化效果。     

两个2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物含能配合物的合成、晶体结构及催化性能(英文)

合成了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)2种含能配合物[Cu4O2(C4N6O5H2)2(CH3COO)2(DMF)2]·DMF(1)((C4N6O5H2)2-为配体LLM-105失去2个H+)和[Co(C4N6O5H3)3]·7H2O(2)((C4N6O5H3)-为LLM-105失去1个H+),用X射线单晶衍射法测定了其分子结构。配合物1属正交晶系,空间群为Pbca,配合物2属三斜晶系,空间群为R3。用DSC,TG-DTG技术对配体和2个配合物的热分解进行了研究。用Kissinger法和Ozawa-Doyle法对配合物热分解过程中放热峰的表观活化能进行了计算。同时研究了2种配合物对AP热分解催化效果的影响,结果表明,2种配合物使AP的高温分解峰温分别提前117.42和71.85℃,分解放热量增加1 916.97和1 433.76 J·g-1,对AP热分解具有非常显著的催化效果。     

改性硝酸铵爆轰安全性研究 Ⅰ.CaCO3和MgSO4对硝酸铵爆轰安全性的影响

改性硝酸铵爆轰安全性研究 Ⅰ.CaCO3和MgSO4对硝酸铵爆轰安全性的影响;碳酸钙;硫酸镁;热分解     

改性硝酸铵爆炸安全性研究 Ⅱ、无机化学肥料对硝酸铵爆炸安全性的影响

热分解;改性硝酸铵爆炸安全性研究 Ⅱ、无机化学肥料对硝酸铵爆炸安全性的影响     

改性硝酸铵爆轰安全性研究 Ⅰ.CaCO3和MgSO4对硝酸铵爆轰安全性的影响

将碳酸钙和硫酸镁改性的硝酸铵按照工业炸药配方配制成铵油(ANFO)炸药，以8号雷管起爆，对硝酸铵的爆轰安全性进行了评价。采用恒温热分解和示差扫描量热法，研究了改性硝酸铵及铵油炸药的热分解行为。测定了改性硝酸铵的比表面积以解释爆轰结果。得出如下结论：硝酸铵含40％的碳酸钙，或25％碳酸钙和5％硫酸镁的混合物，所配制的铵油炸药不能被8号雷管起爆。碳酸钙同硝酸铵发生复分解反应放出NH3、H2O和CO2气体，反应程度与碳酸钙的含量、温度和时间成正比。虽然硝酸铵中加入碳酸钙后提高了ANFO炸药的热稳定性，但由于上述气体的逸出增加了改性硝酸铵的比表面积。因此，在硝酸铵中加入少量的碳酸钙不能达到爆轰安全性的要求。硫酸镁与硝酸铵形成复盐，可减缓硝酸铵和碳酸钙之间复分解反应的速度．有利于降低硝酸铵的起爆感度。     

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.