电荷转移盐(C_3H_5N_2H)_3[PMo_(12)O_(40)]的合成与热分解及光致变色反应动力学

用磷钼酸与咪唑合成了一种新的杂多酸-有机电荷转移盐(C3H5N2H)3[PMo12O40]。通过元素分析、红外光谱、固体漫反射光谱、电子自旋共振及热分析等测试技术对其进行了表征,用单扫描法(Achar法和Coats-Redfern法)对合成化合物的TG分析结果进行了非等温热分解动力学研究。推断结果表明,合成化合物的第1步热分解为球对称的三维扩散机理(n=2),其动力学方程为dα/dt=1.58×108[1-(1-α)1/3]-1(1-α)2/3exp(-40931.0/T),求得分解反应的表观活化能E=340.30kJ/mol,指前因子A=1.05×108s-1。标题化合物对紫外光具有光致变色性质,用固体漫反射光谱研究了其光致变色反应动力学。结果显示,其光致变色反应表现为一级或准一级动力学,速率常数k=9.80×10-5s-1。     

3-硝基邻苯二甲酸锆的制备﹑热分解机理及非等温反应动力学

用3-硝基邻苯二甲酸、氢氧化钠和硝酸氧锆为原料, 制备了3-硝基邻苯二甲酸锆, 采用元素分析、X射线荧光衍射和FT-IR对其结构进行了表征. 用TG-DTG以及变温固相原位反应池/傅里叶变换红外光谱(RSFT-IR)联用技术研究了3-硝基邻苯二甲酸锆的热分解机理, 对主分解反应的DTG峰进行了数学处理, 计算得到了动力学参数和动力学方程. 结果表明, 3-硝基邻苯二甲酸锆的分解反应总共有4个阶段, 其中主分解反应发生在第2阶段, 主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为158.84 kJ·mol-1和10^9.85 s-1, 主分解阶段的反应机理服从一级Mample法则, 主分解反应的动力学方程为dα/dt=10^9.85(1-α)e^-1.91×10⁴/T.     

配合物[Dy(p-MBA)3phen]2的合成，表征和非等温动力学

采用水溶液合成法,合成了新型配合物[Dy(p-MBA)3phen]2(p-MBA=对甲基苯甲酸;phen=1,10-邻菲啰啉)。 通过元素分析、红外光谱、摩尔电导和热分析(TG-DTG)等测试技术对配合物进行了表征。 研究了Dy(Ⅲ)配合物在静态空气气氛下的第一步热分解反应的非等温动力学。 通过用Popescu法和非线性等转化率积分法(NL-INT)的处理和计算,得到此步热分解反应的动力学方程为：dα/dT=(15.55×1012)/β·exp(-19825.60/T)3(1-α)2/3,平均活化能为164.83 kJ/mol,指前因子为15.55×1012 min-1。     

1-苯基-3-苯基-4-对氟苯亚甲基-5-吡唑啉酮缩4-苯基氨基脲光致变色化合物的合成及其光谱研究

有机光致变色化合物如螺吡喃、螺噁嗪、俘精酸酐等,由于它们在信息记录、信息处理、各种发射材料和分子开关等领域有广阔的应用前景,因而引起了人们的广泛关注[1,2],但对含吡唑啉酮缩氨基脲类光致变色化合物的研究还鲜有报道[3,4].本文按1:1摩尔比称取1-苯基-3-苯基-4-对氟苯甲酰基-5-吡唑啉酮和4-苯基-氨基脲置于圆底烧瓶中,加入适量乙醇,于80℃下搅拌回流8 h,析出沉淀.洗涤、干燥得1-苯基-3-苯基-4-对氟苯亚甲基-5-吡唑啉酮缩4-苯基-氨基脲光致变色化合物.用紫外漫反射光谱研究了其在固态时的光致变色行为及其动力学反应.实验表明该化合物在固态具有明显的光致变色性质,经365 nm紫外光照射一段时间后,在355～455 nm之间出现了一新峰,且该峰的强度随光照时间的延长而增加,同时伴随着颜色发生改变,即由白色逐渐变为黄色.而且还发现该化合物的光致变色过程遵循的是一级动力学反应,其速率常数k=3.857×10-4s-1.     

3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪银盐的热分解反应动力学及热安全性

利用两步合成法,得到标题化合物3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)银盐（Ag2(BTATz)·2H2O）,并用元素分析、X荧光和红外光谱分析对其进行了结构表征。 采用DSC和TG-DTG技术对化合物进行热分解行为及非等温热分解动力学研究。 结果表明,其热分解过程是由1个吸热阶段和2个放热阶段组成,主放热阶段的非等温热分解反应动力学方程为:dα/dt=1014.29×{3(1-α)[-ln(1-α)]1/4/4}exp(-2.10×104/T)。 计算得到化合物的自加速分解温度(TSADT)、热爆炸临界温度(Tb)、热点火温度(TTIT)和绝热至爆时间（tTIAD）分别为517.10 K、580.12 K、531.00 K和90.32 s ,以此来评价其热安全性。     

3-硝基邻苯二甲酸锆的制备、热分解机理及非等温反应动力学

用3-硝基邻苯二甲酸、氢氧化钠和硝酸氧锆为原料,制备了3-硝基邻苯二甲酸锆,采用元素分析、X射线荧光衍射和FT-IR对其结构进行了表征.用TG-DTG以及变温固相原位反应池/傅里叶变换红外光谱(RSFT-IR)联用技术研究了3-硝基邻苯二甲酸锆的热分解机理,对主分解反应的DTG峰进行了数学处理,计算得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,3-硝基邻苯二甲酸锆的分解反应总共有4个阶段,其中主分解反应发生在第2阶段,主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为158.84kJ·mol-1和109.85s-1,主分解阶段的反应机理服从一级Mample法则,主分解反应的动力学方程为dα/dt=109.85(1-α)e-1.91×104/T.     

微量热法研究过氧化氢酶反应

利用微量热法和热动力学方程研究了过氢化氢酶反应.该反应遵循Michaelis-Menten动力学,298.15K和pH7.0时,其米氏常数、酶转换数以及摩尔反应焓分别为2.36×10^-2mol/L、1.20×10⁴s^-1和-83.67kJ·mol^-1.过氧化氢酶反应后期对底物是一级反应,其总反应速度常数和一级速度常数分别为k_o=6.31×10⁵L·mol^-1·s^-1和k₁=6.31×10⁵/[E_o]s^-1.该反应服从Ogura机理,其酶-底物三元复合物的分解速度常数为6.00×10³s^-1.     

动态吸收光谱研究6-硝基-1’,3’,3’-三甲基吲哚啉螺苯并吡喃的光致变色性质

利用自行搭建的线阵CCD连续直读紫外-可见吸收光谱仪,研究了合成的螺吡喃类化合物6-硝基-1’,3’,3’-三甲基吲哚啉螺苯并吡喃的光致变色反应。通过研究在光照后闭环体开环与光照后开环体的闭环两个过程的光谱变化,讨论了合成产物的光致变色性质。证明该化合物的开环反应是一个快反应,在光照下的变色过程则是一个振荡平衡过程,而开环体的退色反应是一级动力学过程。     

1,3,4-噁二唑键联二芳基乙烯化合物的合成及性质

将1,3,4-噁二唑基团引入二芳基乙烯分子中, 合成了2种新的二芳基乙烯类光致变色化合物1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯(3)和1,4-二{[1-氰基-2-(2H-5-苯基-1,3,4-噁二唑)-1,2-二(2,4,5-三甲基-3-噻吩)乙烯]-1,3,4-噁二唑}苯(4). 通过IR, NMR, MS和元素分析对化合物进行了结构表征, 并研究了其UV-Vis吸收、荧光发射、动力学特性和抗疲劳性质. 实验结果表明, 化合物[STHZ]3[STBZ]和[STHZ]4[STBZ]具有良好的光致变色性质, 光致变色闭环反应为零级反应, 开环反应为一级反应.     

配合物[Ni（H2B（pyrazolyl）2）2]的非等温热分解动力学研究

在甲醇溶液中用Ni(CH3COO)2.4H2O和NaH2B(pz)2常温下合成出了配合物[Ni(H2B(pz)2)2](pz=pyrazolyl),并用元素分析、红外光谱和X射线衍射等对配合物的结构进行了表征,对此配合物进行了非等温热分解动力学研究.采用了微分Achar和积分Coats-Redfern法分别拟合出配合物2个热分解阶段的动力学方程及相应的动力学参数.配合物第一热分解阶段可能的机理为三维扩散,球形对称,其动力学方程为dα/dT=3(A/β)e-E/RT[(1-α)-1/3-1]-1/2.配合物第二热分解阶段可能的机理为相边界反应,圆柱形对称(n=1/2),其动力学方程为dα/dT=2(A/β)e-E/RT(1-α)1/2.2个反应阶段的表观活化能平均值分别为260.87和176.27kJ/mol,lnA的平均值分别为65.65和37.11s-1.     

3，5-二硝基水杨酸铈的制备﹑热分解机理及非等温反应动力学

用3,5-二硝基水杨酸和硝酸铈为原料,制备了3,5-二硝基水杨酸铈(CeDNS),采用元素分析、X射线荧光光谱和FTIR对其进行了表征。用TG和DSC以及变温固相原位反应池/傅立叶变换红外光谱(RS-FTIR)联用技术研究了3,5-二硝基水杨酸铈的热分解机理,对主放热反应的DSC峰进行了数学处理,计算得到了动力学参数和动力学方程。结果表明,3,5-二硝基水杨酸铈的分解反应共有3个阶段,其中包括一个脱水吸热过程和一个主放热过程,主分解反应发生在第2阶段,主分解反应的表观活化能E_a与指前因子A分别为：159.17 kJ·mol^-1 和10^11.33 s^-1,主分解阶段的反应机理服从Avrami-Erofeev方程(n=1/4),主分解反应的动力学方程为：dα/dt=10^11.33×4(1-α)[-ln(1-α)]^3/4e^-1.92×104/T。     

柠檬酸铋的热分解机理、 非等温反应动力学及其对双基推进剂燃烧的催化作用

用TG和DSC以及变温固相原位反应池/傅里叶红外光谱(RSFTIR)联用技术研究了柠檬酸铋的热分解行为, 提出了可能的反应机理, 并计算了主分解反应的动力学参数. 柠檬酸铋主分解反应的表观活化能和指前因子分别为213.82 kJ/mol和1016.48 s^-1. 将柠檬酸铋应用到双基推进剂配方中研究其对双基推进剂燃烧性能的影响, 结果表明, 柠檬酸铋对双基推进剂燃烧有良好的催化作用, 能显著提高双基推进剂的燃速, 降低压力指数, 特别是与少量炭黑(CB)复合后, 对双基推进剂燃烧的催化效果更好.     

Synthesis,thermal behavior,and application of 4-amino-3,5-dinitropyrazole lead salt

Lead salt of 4-amino-3,5-dinitropyrazole (PDNAP) was synthesized from 4-amino-3,5-dinitropyrazole by the process of metathesis reaction, and its structure was characterized by IR, element analysis, TG, and DSC. The thermal decomposition kinetics and mechanism were studied by means of different heating rate differential scanning calorimetry (DSC) and thermolysis in situ rapid-scan FTIR simultaneous. The effects of PDNAP as an energetic combustion catalyst on the combustion performance of the solid propellant were studied. The results show that the peak temperature is 319.2 °C on DSC curve. The kinetic equation of major exothermic decomposition reaction is $ \frac{{\text{d}}\alpha}{{\text{d}}T} = \frac{{10^{15.45} }}{\beta }4(1 - \alpha )[ - \ln \left( {1 - \alpha } \right)]^{{{3 \mathord{\left/ {\vphantom {3 4}} \right. \kern-0pt} 4}}} \exp ({{ - 1.972 \times 10^{5} } \mathord{\left/ {\vphantom {{ - 1.972 \times 10^{5} } {RT}}} \right. \kern-0pt} {RT}}). $ The PDNAP is shown by IR spectroscopy to convert to PbO during the decomposition process. Combustion experiments show PDNAP can reduce the burning rate pressure exponent of the double-base or composite-modified double-base propellant.     

Synthesis and Thermal Behavior of 1,8-Dihydroxy- 4,5-dinitroanthraquinone Manganese Salt

A novel energetic combustion catalyst, 1,8-dihydroxy-4,5-dinitroanthraquinone manganese salt （DHDNEMn）, was synthesized by virtue of the metathesis reaction in a yield of 91%, and its structure was characterized by IR, element analysis and differential scanning calorimetry（DSC）. The thermal decomposition reaction kinetics was studied by means of different heating rate DSC. The results show that the apparent activation energy and pre-exponential factor of the exothermic decomposition reaction of DHDNEMn obtained by Kissinger＇s method are 162.3 kJ/mol and 1011.8 s^-1, respectively. The kinetic equation of major exothermic decomposition reaction of DHDNEMn is dα/dT= 10^118/β 2/5（1-α）[-ln（1-α）[-ln（1-α）]^3/5 exp（-1.623×10^5/RT）. The entropy of activation（△S^≠）, enthalpy of activation（△H^≠） and free energy of activation（A△G^≠） of the first thermal decomposition are -24.49 J·mol^-1·K^-1, 185.20 kJ/mol and 199.29 kJ/mol（T=575.5 K）, respectively. The self-accelerating decomposition temperature（TSADT） and critical temperature of thermal explosion（Tb） are 562.9 and 580.0 K, respectively. The above-mentioned information on the thermal behavior is quite useful for analyzing and evaluating the stability and thermal safety of DHDNEMn.     

Non‐Isothermal Decomposition Kinetics,Specific Heat Capacity and Adiabatic Time‐to‐explosion of a Novel High Energy Material: 1‐Amino‐1‐Methylamino‐2,2‐Dinitroethylene (AMFOX‐7)

A novel high energy material, 1‐amino‐1‐methylamino‐2,2‐dinitroethlyene (AMFOX‐7), was synthesized by the reaction of 1,1‐diamino‐2,2‐dinitroethylene (FOX‐7) and methylamine aqueous solution in N‐methyl pyrrolidone at 80°C. The thermal behavior and non‐isothermal decomposition kinetics of AMFOX‐7 were studied with DSC and TG/DTG methods. The kinetic equation of thermal decomposition reaction can be expressed as: $ {\rm d\alpha /d}T = \frac{{10^{21.03}}}{{\rm \beta}}\frac{3}{2}\left({1 - {\rm \alpha}} \right)\left[{- 1{\rm n}\left({{\rm 1} - {\rm \alpha}} \right)} \right]^{\frac{1}{3}} \exp \left({- 2.292 \times 10^5 {\rm /}RT} \right) A novel high energy material, 1‐amino‐1‐methylamino‐2,2‐dinitroethlyene (AMFOX‐7), was synthesized by the reaction of 1,1‐diamino‐2,2‐dinitroethylene (FOX‐7) and methylamine aqueous solution in N‐methyl pyrrolidone at 80°C. The thermal behavior and non‐isothermal decomposition kinetics of AMFOX‐7 were studied with DSC and TG/DTG methods. The kinetic equation of thermal decomposition reaction can be expressed as: $ {\rm d\alpha /d}T = \frac{{10^{21.03}}}{{\rm \beta}}\frac{3}{2}\left({1 - {\rm \alpha}} \right)\left[{- 1{\rm n}\left({{\rm 1} - {\rm \alpha}} \right)} \right]^{\frac{1}{3}} \exp \left({- 2.292 \times 10^5 {\rm /}RT} \right) $. The critical temperature of thermal explosion of AMFOX‐7 is 244.89°C. The specific heat capacity of AMFOX‐7 was determined with micro‐DSC method and theoretical calculation method, and the standard molar specific heat capacity is 199.39 J·mol^?1·K^?1 at 298.15 K. Adiabatic time‐to‐explosion of AMFOX‐7 was also calculated to be 215.41 s. AMFOX‐7 has higher thermal stability than FOX‐7.     

Cs(DNDZ)的合成、晶体结构和热行为研究

合成了一种新型高能有机铯盐2-(二硝基亚甲基)-1,3-二氮杂环戊烷铯盐[Cs(DNDZ)],并培养出单晶。该晶体属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数为:a=0.933 6(2)nm,b=0.677 42(14)nm,c=1.387 4(3)nm,β=101.173(2)°,V=0.860 8(3)nm3,Z=4,μ=4.292mm-1,F(000)=576,Dc=2.361 g.cm-3,R1=0.029 1,wR2=0.077 8。用非等温DSC,TG/DTG法研究了Cs(DNDZ)的热行为,第一放热分解反应的放热焓、表观活化能和指前因子分别为-1045 J.g-1,144.2 kJ.mol-1和1013.75s-1。其热爆炸的临界温度为181.48℃。Cs(DNDZ)热稳定性低于DNDZ。     

Kinetics and Mechanism of the Thermal Decomposition Reaction of 3,3-Bis（azidomethyl）oxetane／Tetrahydrofuran Copolymer

Introduction 3,3-Bis(azidomethyl)oxetane/tetrahydrofuran (BAM- O/THF, marked as B/T) copolymer can be used as an azide binder of high energy propellants with the lower signature, and lower sensitivity to improve the me-chanical properties at lower temperature and the burning rate characteristics. Its decomposition kinetics and the effects of THF on the decomposition kinetics of BAMO copolymers have been reported.1,2 In the present work, we report the kinetic model function and kinetic pa…