奥克托金(HMX)的T-Jump/FTIR快速热裂解研究

采用T-Jump/FTIR快速热裂解原位红外光谱联用技术研究了奥克托金(HMX)在0.1,0.2,0.3和0.4MPa的Ar气条件下,以1000℃·s-1的升温速率快速升温至设定的反应温度,用快速扫描傅立叶变换红外光谱跟踪分析分解产物的种类和相对摩尔浓度的变化,研究了温度及压力对初始检测产物的影响.结果表明,HMX在快速热裂解5s过程中红外所检测到的主要气相产物为CO,CO2,NO,NO2,N2O,HCONH2,CH2O,H2O,HNCO及HCN,并给出了这些产物相对摩尔浓度随时间变化的曲线.根据气体产物相对摩尔浓度的比率N2O/HCN,研究了压力和反应温度对HMX的快速热裂解过程及机理的影响,认为在低温HMX分解的C—N键断裂在两竞争反应中占优,通过压力的变化证明了气相产物之间存在二次反应.     

3,4-双（4＇-硝基呋咱-3＇-基）氧化呋咱合成、表征与性能研究

采用丙二腈为原料,经亚硝化、重排、肟化、脱水环化、分子间缩合环化以及氧化等反应合成含能化合物3,4-双（4＇-硝基呋咱-3＇-基）氧化呋咱（DNTF）,总收率为43%,并采用红外光谱、核磁共振光谱、INADEQUATE谱、质谱和元素分析等进行了结构表征.开展了DNTF物化与爆轰性能研究,其密度1.937 g/cm3,熔点109～110℃,爆速8930 m/s（ρ=1.870 g/cm3）,摩擦感度44%～60%（90°摆角）,撞击感度80%～96%（10 kg,25 cm）,特性落高H50为38.9 cm（5 kg）,爆发点315～340℃,爆热5789 J/g（ρ=1.83 g/cm3）,威力168.4%TNT当量,真空安定性（5 g样品,100℃,40 h）放气量1.09 mL.采用DSC法和TG-DTG法测定了DNTF的热稳定性,利用真空安定法研究了DNTF同1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷（RDX）,1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷（HMX）,2,4,6-三硝基甲苯（TNT）及推进剂含能组分的相容性,结果表明：DNTF具有较好的热稳定性,其分解温度为253.56℃;良好的相容性,可与常用含能材料（RDX,HMX,TNT）相容.DNTF能量较高、熔点较低、机械感度适中,安定性好,可作为新一代熔铸混合炸药的液相载体.     

3,4-二硝基呋咱的合成

以乙二醛为起始原料,常压法制备3,4-二氨基呋咱(DAF),收率56.4%,纯度98.4%.采用"一步法"氧化工艺,以50%H2O2为氧化剂,H2SO4起始浓度56.9%,于35℃反应3.5 h,由DAF合成了3,4-二硝基呋咱(DNF),收率62.5%,纯度99.8%.DNF的结构经13C NMR,IR,MS和元素分析表征.讨论了DAF氧化成DNF的反应历程.     

3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱的制备及晶体结构研究

首次通过3-氨基-4-氯肟基呋咱在热作用下脱HCl、[4 2]关环反应制备了新型呋咱(氧化呋咱)类含能化合物3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱(DAFF),并培养出了DAFF单晶.用X射线单晶衍射、元素分析和红外光谱对其分子结构进行了表征.测试结果表明:DAFF晶体属三斜晶系,空间群P1,a=0.6400(4)nm,b=1.0609(8)nm,c=1.4634(7)nm,α=83.53(5)°,β=87.27(4)°,γ=77.74(5)°,V=0.9645(11)nm3,Z=4,Dc=1.737g?cm-3,F(000)=512,μ(MoKα)=0.149mm-1;R1=0.0568,wR2=0.1137.DAFF分子不共面,三环面扭曲,面间夹角为27.18(1.99)°和30.48(2.07)°,晶体中存在分子内和分子间氢键.     

3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱的合成及其晶体结构

通过3-氨基-4-氯肟基呋咱在稀碱作用下发生脱HC l,1,3-偶极反应制备了新型呋咱(氧化呋咱)类含能化合物3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱(DAFF),产率70%。其结构经NMR,IR,四圆单晶X-射线衍射仪和元素分析表征。DAFF晶体属单斜晶系,空间群P21/c,a=0.8255(3)nm,b=0.9731(3)nm,c=1.1958(4)nm,β=91.93(3)°,Z=4,Dc=1.745 g.cm-3。DAFF分子不共面,三个环面扭曲。晶体中存在分子内和分子间氢键。     

3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱异构体的合成与表征

将含能化合物3-氨基-4-氯肟基呋咱(ACOF)在低温下用稀碱处理后发生过渡中间体3-氨基-4-氰基呋咱氧化物(ACFO)的二聚关环反应合成了新型呋咱类含能化合物3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱异构体(DAFF iso-m er),产率达66.3%。培养了DAFF isom er的单晶。用四圆单晶X-射线衍射仪,1H NMR,13C NMR,IR,MS及元素分析对其结构进行了表征。结果表明:DAFF isom er晶体属三斜晶系,空间群P-1,分子呈平面构型,层状晶体内存在分子内和分子间氢键,晶胞堆积层间不存在氢键。     

用T-jump/FTIR研究MnCP、NiCP和PbCP的快速热分解(英)

0IntroductionCarbohydrazideisahydrazinederivativewithwhitecrystalofstrongreducingbehaviors.Becauseithasmanycoordinationatoms(fournitrogenatomsandoneoxygenatom),carbohydrazidecan,therefore,beusedasmultidentateligand.Itscoordinationcom鄄poundiswidelyusedint…     

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱的比热容、热力学性质、绝热至爆时间及热感度概率密度分布

应用Micro-DSCⅢ微热量仪对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)进行比热容测定, 得到了DNTF比热容随温度变化的线性方程定压cp=0.31064＋2.109×10-3T (285 K相似文献   

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.     

3,4-双(4'-叠氮基呋咱-3'-基)氧化呋咱合成、表征与晶体结构研究

自行设计了3,4-双(4'-叠氮基呋咱-3'-基)氧化呋咱(DAZTF)的分子结构与合成方法,采用3-氨基呋咱-4-酰氯肟为原料,经重氮化、叠氮化、分子间缩合环化等反应合成目标化合物DAZTF,总收率为81%,并采用红外光谱、核磁共振光谱、质谱以及元素分析等进行了结构表征;首次培养了DAZTF单晶,X射线单晶衍射结果表明:DAZTF晶体属于单斜晶系,P2(1)/n空间群,a=1.1620(6)nm,b=0.6977(4)nm,c=1.4446(8)nm,α=90o,β=98.331(9)o,γ=90o,V=1.1589(11)nm3,Z=4,Dc=1.743g/cm3,μ=0.150mm-1,F(000)=608;同时,开展了DAZTF部分性能研究,其熔点50～52℃,分解温度204.20℃,摩擦感度86%～100%(90°摆角),撞击感度86%～100%(10kg,25cm).     

利用温度跃升傅立叶变换红外原位分析技术对斯蒂酚酸碳酰肼和斯蒂酚酸氨基脲快速热解反应的研究

Flash pyrolysis of （CHZ）2TNR and （SCZ）2TNR was conducted by T-jump/FTIR spectroscopy under 0.1 MPa Ar atmosphere. The results show that eleven IR-active gas products obtained during flash pyrolysis process of the two title compounds are NO, CO, HCN, NH3, NO2, N2O, HNCO, HNO2, CO2, H2O and HCHO, of which NO and CO are the main gas products. The molar fraction of the individual product in the pyrolysis gas mixture was described as a function of time. At least some of the NO2, N2O and H2O can result from the oxidization reaction of NH3 during flash pyrolysis of （CHZ）2TNR. It can be concluded that the two compounds are not worthy of further in-depth consideration of the adoption in detonators as eco-friendly primary explosive, and should not be used as gas generation composition of automobile crash airbag system taking into account the toxicity.     

三硝基均苯三酚金属(Li,Na, K,Mg)化合物的快速热分解

利用温度快速跃升傅立叶变换红外(T-jump/FTIR)原位分析技术对三硝基均苯三酚(TNPG, 2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚)的锂、钠、钾、镁金属盐的快速热分解反应过程进行了系统研究. 确定了三硝基均苯三酚系列化合物快速热分解过程产生的可挥发金属化合物的类型, 得到了快速热分解过程主要红外活性气体产物的种类、分布及浓度随时间的变化关系曲线, 提出了其快速热分解方程式. 利用计算机模拟方法, 采用REAL程序对三硝基均苯三酚系列化合物的燃烧性能(燃烧产物和燃烧温度等参数)进行了计算, 与T-jump/FTIR分析技术得到的实验结果进行比较分析和讨论.     

高氯酸碳酰肼钴、高氯酸碳酰肼镍快速热分解反应动力学

利用温度跃升傅立叶变换红外原位分析技术(T-jump/FTIR)对高氯酸碳酰肼钴和高氯酸碳酰肼镍的快速热分解反应进行了研究. 研究表明, 目标化合物快速热分解逸出的主要气相产物是CO2, H2O, HCN, HNCO和HONO. 借助快速升温过程中Pt金属丝的控制电压变化曲线得到剧烈放热峰的诱导出现时间tx, 利用tx值计算了两种目标化合物的快速热分解动力学参数. 在0.1 MPa氩气气氛, 613～653 K的实验温度范围内, 高氯酸碳酰肼钴的活化能Ea=39.42 kJ•mol−1, lnA=5.93; 在0.1 MPa氩气气氛, 618～678 K的实验温度范围内, 高氯酸碳酰肼镍的活化能Ea=60.44 kJ•mol−1, lnA=9.40.     

PVC的热解/红外(Py/FTIR)研究

采用热解／红外联用仪（Py/FTIR)考察了PVC的热解过程，结果表明，PVC在200℃时开始放出HCl,300℃左右达到最大，在红外谱图上HCl气体的振－转吸收区是3100cm^-1～2600cm^-1，有P支和R支出现；随后－CH2－基在2860cm^-1和2930cm^-1处的吸收明显增强，可认为是生成的多烯碎片进一步裂解生成脂肪族化合物的结果；同时有芳烃在1620cm^-1、3010cm^-1和900cm^-1～600cm^-1处的吸收出现。这是由于除了部分多烯碎片规则断裂形成酯肪烃类物质的挥发分外，还有一部分通过分子重排、环化形成芳烃结构，其中的一部分以芳烃类物质进入挥发分，另一部分聚合形成稠环芳香族物质，最后变成焦粒。通过上述研究，提出了PVC的热解机理，即PVC首先脱出HCl气体，进一步热解产生多烯结构，并通过分子重排、环化形成芳烃结构。     

Investigation of Lignins by FTIR Spectroscopy

Summary: Applying special computer mathematical treatments to increase resolution of experimental spectra there were established a set of stable characteristic bands for isolated softwood lignins. In the 740–1620 cm⁻¹ spectral range the band maximum positions did not change but values of bandwidths and peak intensities were varied in limits 15% and 32%. After analysis of the infrared spectra of 30 investigated samples a softwood lignin spectral model was constituted. This model allowed to clear discrepancies in the bands parameters of different mild isolated (lignins of Bjorkman, Pepper and Freudenberg), dioxane and technical lignin spectra. It was helpful for studying lignin structure changes during degradation procedures.     

苯并环丁二酮的热解法合成

报道了闪式真空热解法（Flah Vacuum Pyrolysis）合成取代的苯并环丁二酮。由取代苯酐经NaBH4还原得取代的羟基苯酞，其三氟乙酸酯在500－550℃及13.3-133.3Pa下经石英管热解，得相应的取代苯并环丁二酮，产率中等。     

高氯酸三碳酰肼合镉快速热解反应动力学的研究

The Temperature-jump/FTIR （T-jump/FTIR） spectroscopy was introduced to resolve the decomposition kinetics parameters of [Cd（CHZ）3]（ClO4）2 （CdCP） at high temperature following very rapid heating process. The increase in the absorbances during the flash pyrolysis of CdCP yielded the kinetics parameters in the range of 360-430 ℃ at 0.1 MPa Ar atmosphere： Ea=28.6 kJ/mol and In A= 17. The kinetics parameters of the exothermic decomposition reaction were also determined by using DSC method. The value of Ea determined by T-jump/FTIR spectroscopy is smaller than that by Kissinger method and Ozawa-Doyle method, which makes these values qualitatively consistent with other energetic materials. The T-jump/FTIR spectroscopy might be resembled as the surface of explosion reaction very closely. In addition, the decomposition kinetics of evolution of the major four individual gas products was also resolved by T-jump/FTIR spectroscopy, which might be essential for detailed combustion modeling of solid energetic materials.     

The Flash Vacuum Thermolysis of N-Acyl Imidates

In the flash vacuum thermolysis of methyl N-acyl imidates, the loss of methanol is consistent with the intermediacy of an N-acylketenimine. Recombination and further reactions may lead to the array of products observed in these thermal reactions. An attempt to trap the intermediate N-acylketenimine by an intramolecular [2 + 2] cycloaddition was unsuccessful.