高能量密度叠氮硝胺添加剂

通过对硝仿系硝胺进行结构改性，往其中引入一个叠氮甲基，以代替三硝基甲基中的一个硝基，合成了三个新的带偕二硝基的叠氮硝胺，它们具有密度大（１．７—１．８ｇ／ｃｍ３）、氮含量高（质量分数约４０％）、氧平衡较好（质量分数－２３％—－３５％）、标准摩尔生成焓高（约５００ｋＪ／ｍｏｌ）及热安定性较好（热分解温度接近或高于２００℃）等特点，可望作为高能量密度材料的含能添加剂．     

含叠氮硝胺的低特征信号推进剂的热分解研究

应用高压ＤＳＣ（差示扫描量热法）、ＴＧ（热重法）和ＤＴＧ（差示热重法）了ＤＡＴＨ（１,７－二叠氮－２,４,６－三硝基氮杂庚烷）、ＲＤＸ（黑索金）单组分以脑ＲＤＸ－ＣＭＤＢ（复合改性双基推进剂）和ＣＤＡＴＨ－ＲＤＸ－ＣＭＤＢ推进剂样品的热分解,温度达２００℃时,首先暗ＤＡＴＨ中３个－ＮＯ２从主链上断裂分解,接着是一Ｎ３和其他残余分子在较短的时间剧烈地分解并释放出大量的热,在多组分体系中,ＤＡＴＨ与（     

多叠氮双磷酸酯的合成

通过酯化,开环及亲核取代等反应,合成了一种新型含能添加剂－多叠氮双磷酸酯。所合成的化合物经红外,核磁,质谱及元素分析鉴定,证明为２,２－二（氯甲基）－１,３－亚丙基四（β－叠氮乙基）双磷酸酯。该多叠氮双磷酸酯为无色粘稠液体,氮含量高,热安定性好,可望作为火炸药的含能添加剂。     

叠氮粘合剂GAP的合成及性能分析

用阳离子聚合合成端羟基聚环氧氯丙烷，然后采用大分子基团取代的方法，让ＰＥＣＨ和ＮａＮ３在非质子极性溶剂ＤＭＳＯ中反应合成叠氮粘合剂ＧＡＰ。通过优化反应过程中的工艺参数确保ＧＡＰ的数均分子量接近３０００，分散指数在１．３左右，平均官能度接近２、聚醚含氯量０．３％，同时对其热性能作了分析研究。     

2—（p—叠氮苯基）苯并噻唑的合成

用邻氨基硫酚锌盐与对氨基苯甲酸缩合得到２－（ｐ－氨基苯基）苯并噻唑，经重氮化，叠氮化获得２－（ｐ－叠氮苯基）苯并噻唑，用元素分析和波谱分析证实了其结构。     

硝胺推进剂燃烧规律及其调节技术

通过比较和分析粘合剂能量水平的差异，结合燃速催化剂筛选和氧化剂粒度级配等实验，探讨了ＮＥＰＥ推进剂的燃烧规律和调节技术．采用同ＣＭＤＢ推进剂中相似的燃速催化体系，对ＮＥＰＥ推进剂燃烧性能可产生较好的催化效果．观察到降低ＡＰ粒度并进行级配是提高燃速和降低压力指数的重要措施．     

3—叠氮甲基—3—硝酸酯甲基氨丁烷均聚醚合成及性能

研究３－叠氮甲基－３－硝酸酯甲基氧丁环均聚醚的合成及性能。采用ＢＦ３．Ｅｔ２Ｏ作引发剂,ＢＤＯ为助引发剂,合成出均聚醚ＰＡＭＮＯ。采用ＤＳＣ测定了ＰＡＭＮＯ的分解温度、分解焓、玻璃化温度,及其与ＨＭＡ,ＨＮＩＷ,Ａｌ及ＡＰ的相容性。测定了ＰＡＭＮＯ的机械感度。     

多氮含能材料的研究概述

对国内外多氮含能化合物的研究以及应用进行了综述,介绍了多氮含能化合物中具有代表性的全氮含能化合物、叠氮含能化合物及高氮含能化合物在实验和理论研究方面的进展,评价了一些可以作为含能材料候选物的多氮化合物的理化性能,为此类化合物的分子设计提供了参考.     

NC形成网络的特性及其与硝胺界面间的增强方法

在硝化甘油存在下对硝化纤维素(NC)大分子与二异氰酸酯间的交联成网特性进行了研究。发现溶胶-凝胶含量、网络压缩模量、网络密度均为异氰酸酯用量(R值)的函数。随着R值的增高,成网过程出现4个明显不同的区域,而且出现凝胶点的反应程度高达0.62,远大于按Kahn理论所得的预估值(0.13)。文中对此进行了充分的讨论并提出相应的反应模式。采用3种技术途径来改善硝胺填料与上述网络系统的结合状态:新的偶联剂、有强结合力的大分子包复层以及填料的低温等离子束表面处理技术。发现中性的多乙撑多胺类偶联剂对此系统有效。NC与硝胺间氢键的形成使之成为合适的包复大分子。NH_3气氛的低温等离子束处理则赋予硝胺表面新的性质。X光电子能谱(ESCA)分析揭示了硝胺分子上硝基N_(IS)处(400eV)形成新的表面结构是增强其与网络结合能力的原因。     

2－（p－叠氮苯基）苯并噻唑的合成

用邻氨基硫酚锌盐与对氨基苯甲酸缩合得到２－（ｐ－氨基苯基）苯并噻唑，经重氮化，叠氮化获得２－（Ｐ－叠氮苯基）苯并噻唑，用元素分析和波谱分析证实了其结构。     

对一些叠氮化合物的叠氮自由基键离解能的计算

用4个高精度的完全基组CBS(CBS-Q,CBS-QB3,CBS-Lq和CBS-4M),B3LYP/6-311G,B3LYP/6-311 G和MP2配合6-311G与6-31 G等多个不同大小的基组的计算方法,对HN3、CH3N3、C2H5N3、NCN3、C2H3N3和NH2CH2N3中离解掉叠氮自由基(·N3)时的键离解能进行计算.将计算的键离解能与实验值进行比较,发现B3LYP和4种完全基组计算方法都不能为这些叠氮化合物计算出满意的键离解能,而MP2方法,尤其配合6-31 G基组时,能够计算出与实验值吻合得很好的R—N3键离解能.因此,当计算这些中小型叠氮化合物中离解掉叠氮基的键离解能时,用MP2/6-31 G是一种可靠的计算方法.     

N—（β—叠氮乙基）—2,4,6—三硝基苯胺的合成

以２，４，６－三硝基氯苯或２，４，６－三硝基苯甲硝胺为基质，通过亲核取代反应，用三种方法合成了Ｎ－（β－叠氮乙基）－２，４，６－三硝基苯胺，并以红外、氢核磁、化学电离质谱及元素分析鉴定了此化合物的结构，在所采用的三种方法中，以方法（Ⅱ）为优，工艺简便，反应时间短，产品得率高。     

单取代叠氮化合物异构化反应的从头计算研究

在ＭＰ２／６－３１Ｇ和ＭＰ２／６－３１１Ｇ水平上,对单对代叠氮化合物Ｒ－Ｎ３（Ｒ＝Ｈ,ＣＨ３和ＣＨＯ）的环状和链状异构体的相对稳定性及其异构反应进行了从状计算研究。三种目标叠氮化合物的链状民构体比环状异构件稳定,由环状异构体异构成链状异构体的反应有较低的活化能。     

Sm/ZrCl4体系对叠氮化合物还原反应的研究

在中性条件下,Ｓｍ／ＺｒＣｌ４（催）体系可较方便地将各类叠氮化合物还原相应的氨基化合物,并得到较好的产率。     

硝胺推进剂新型键合剂胶片的表面性能

采用静滴法测定了取代酰胺、中性高分子键合剂胶片的表面能，对照加入取代酰胺键合剂的推进剂模拟配方试样的力学性能，证明键合剂胶片的可逆粘附功Ｗａｄｈ是一个表征键合剂改善推进剂试样力学性能效果的综合参数，为在硝胺／硝酸酯体系中选择键合剂提供了依据．并根据Ｗａｄｈ的数据，对几种高分子键合剂的效果进行了预测．     

三氟甲磺酸锌催化下酰基叠氮化合物的合成

由酰基苯并三唑与叠氮化钠在Lewis酸——三氟甲磺酸锌催化下发生酰化反应,合成了一系列酰基叠氮化合物.产物结构用红外光谱和核磁共振氢谱进行了表征.该制备方法原料易得,反应条件温和,反应速度快,后处理简单.     

N－（β－叠氮乙基）－2，4，6－三硝基苯胺的合成

以２，４，６－三硝基氯苯（苦基氯）或２，４，６－三硝基苯甲硝胺（特屈儿）为基质，通过亲核取代反应，用三种方法合成了Ｎ－（β－叠氯乙基）－２，４，６－三硝基苯胺，并以红外、氢核磁、化学电离质谱及元素分析鉴定了此化合物的结构．在所采用的三种方法中，以方法（Ⅱ）为优，工艺简便，反应时间短，产品得率高．     

关于硝胺分子中的N-NO2键强度的研究

用B3LYP,B3PW91,B3P86,CCSD配合不同大小的基组及CBS-Q方法计算了在分子NH2NO2,CH3NNO2,(CH3)2NNO2和RDX中离解掉二氧化氮的键离解能.通过对键离解能计算结果和实验结果的比较,作者发现由B3LYP,B3P86和CBS-Q不能计算出满意的键离解能,但是,CCSD和B3PW91方法能计算出与实验值吻合较好的键离解能.考虑到由B3PW91计算耗时要比CCSD方法少得多,因此,作者认为由B3PW91,并配合6-31G(d)基组作为计算这些硝胺分子键离解能的方法.     

二甲硝胺含能材料的特性研究

引用密度泛函(B3LYP)和单双族耦合理论方法(CCSD)和配合3-21G(d),6-31G(d),6-31+G(d),6-311G(d,p)and cc-pVDZ基组计算二甲硝胺含能材料的(CH3)2N-NO2键的键离解能.将计算的键离解能与实验值比较,我们发现B3LYP计算方法不能计算出满意的键离解能,而CCSD/cc-pVDZ方法能够为二甲硝胺计算出与实验值吻合的很好的N-NO2键的键离解能.因此,当设计和合成新的含能材料时,如果需要计算二甲硝胺的(CH3)2N-NO2键的键离解能,我们推荐用CCSD/cc-pVDZ方法.     

合成超级高能量密度材料途径的探索

高能炸药的发展可以看做经TNT，RDX，HMX三个阶段，而现在进入以CL-20为标志的第四个阶段，CL-20的能量密度增益也仅大于HMX约10%；文章举出了量子化学家们对可能的超级高能量密度材料八氮杂立方烷性能所做的引人注目的计算结果，并强调新的氮同素异形体将是最有希望的超级高能量密度材料。最近在质谱谱线中发现了N＋５，Christe制得了N＋５的盐。 关于聚合氮Nn，n为一个很大的数字，N原子均以共价键相结合而成为三维的网状结构，它是最值得重视的，有可能成为下一世纪威力最大的超级高级量密度材料。