1,2,4,5-四嗪—酮类化合物的合成及性能研究
发布时间：2022-11-11 22:09
含能材料以C、N、H、O等元素为骨架,通常在反应过程中剧烈释放热量和气体,从而对外界环境做功。现今含能材料的发展逐渐向多元化发展,既需考虑能量特性,也需考虑安全性和稳定性。本论文以1,2,4,5-四嗪类含能化合物为主要研究对象,希冀合成具有较好热稳定性和较高能量的新型钝感高能材料。对比对称结构与不对称结构的四嗪热稳定性和能量特性,为日后的研究方向作以铺垫。本文通过四嗪成环反应的合成路线制备出3,6-双（3,5-二甲基吡唑基）-1,2,4,5-四嗪（BT）,以BT为中间产物合成了6-硝基胍基-1,2,4,5-四嗪-3-酮钠盐（Na HNGTz O）,其后分别与Mn（NO3）2、Zn（NO3）2·6H2O、Sr（NO3）2·6H2O、Ba Cl2·6H2O反应生成[Mn（HNGTz O）2（H2O）4]·H<...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 含能材料研究背景
1.2 高氮含能化合物概述
1.2.1 五元氮杂环含能材料
1.2.2 六元氮杂环类含能材料
1.2.3 有机金属盐类含能材料
1.3 1,2,4,5-四嗪研究进展
1.3.1 对称1,2,4,5-四嗪类高氮含能材料及其研究进展
1.3.2 不对称1,2,4,5-四嗪类高氮含能材料及其研究进展
1.4 本论文的主要研究内容
第二章 NGTzO盐及AGTzO制备及单晶培养
2.1 实验仪器及药品试剂
2.2 NaHNGTzO制备及合成机理
2.3 NGTzO盐制备及单晶培养
2.4 6-硝基胍基-1,2,4,5-四嗪-3-酮(H_2NGTzO)制备
2.5 6 -氨基胍基-1,2,4,5-四嗪-3-酮(AGTzO)制备及单晶培养
2.6 本章小结
第三章 NGTzO盐及AGTzO的晶体结构
3.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构
3.1.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构测定
3.1.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构解析
3.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构
3.2.1 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构测定
3.2.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构解析
3.3 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构
3.3.1 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构测定
3.3.2 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构解析
3.4 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构
3.4.1 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构测定
3.4.2 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构解析
3.5 AGTzO的晶体结构
3.5.1 AGTzO的晶体结构测定
3.5.2 AGTzO的晶体结构解析
3.6 本章小结
第四章 NGTzO盐及AGTzO热分解的行为及动力学研究
4.1 NGTzO盐及AGTzO的热分解反应动力学研究的基本原理
4.1.1 热分解反应动力学参数
4.1.2 热分解反应动力学机理函数的选择原则
4.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.2.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.2.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解反应动力学
4.3 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.3.1 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.3.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解反应动力学
4.4 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解行为
4.4.1 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解行为
4.4.2 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解反应动力学
4.5 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的热分解行为
4.5.1 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的热分解行为
4.6 H_2NGTzO的热分解行为
4.6.1 H_2NGTzO的热分解行为
4.6.2 H_2NGTzO的热分解反应动力学
4.7 AGTzO的热分解行为
4.7.1 AGTzO的热分解行为
4.7.2 AGTzO的热分解反应动力学
4.8 本章小结
第五章 NGTzO盐及AGTzO的热安全性和爆轰性能
5.1 NGTzO盐及AGTzO的热安全性分析
5.1.1 T_(SADT)、T_(be)和 T_(bp)的计算
5.1.2 ΔS~≠、ΔH~≠和ΔG~≠的计算
5.2 AGTzO的爆轰性能
5.3 本章小结
结论及对今后工作的建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外TNT炸药的JWL状态方程及其能量释放差异分析[J]. 宋浦,杨凯,梁安定,沈飞,王辉. 火炸药学报. 2013(02)
[2]RDX的合成工艺研究进展[J]. 陈文靖,叶志文. 爆破器材. 2012(02)
[3]多氮含能材料的研究概述[J]. 李来才,蔡皖飞,张姝. 四川师范大学学报(自然科学版). 2011(05)
[4]K（FOX-7）·H2O的合成、晶体结构和热行为[J]. 徐抗震,左现刚,宋纪蓉,王锋,黄洁,常春然. 高等学校化学学报. 2010(04)
[5]高能推进剂钝感含能材料研究现状[J]. 刘栓虎,程根旺,骆广梁. 化学推进剂与高分子材料. 2010(02)
[6]四唑含能材料研究进展[J]. 牛群钊,王新德,崔小军,张进,王连心. 化学推进剂与高分子材料. 2010(01)
[7]3,3’-偶氮双（6-氨基-1,2,4,5-四嗪）新法合成、表征与量子化学研究[J]. 王伯周,来蔚鹏,廉鹏,贾思媛,熊存良,薛永强. 有机化学. 2009(08)
[8]高氮化合物及其含能材料[J]. 阳世清,徐松林,黄亨健,张炜,张兴高. 化学进展. 2008(04)
[9]1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的比热容、热力学性质及绝热至爆时间研究[J]. 徐抗震,宋纪蓉,赵凤起,曹哲晖,马海霞,胡荣祖,高红旭,黄洁. 化学学报. 2007(24)
[10]高氮化合物4,4′,6,6′-四叠氮基偶氮-1,3,5-三嗪的合成研究[J]. 李小童,庞思平,于永忠,罗运军. 含能材料. 2007(05)
博士论文
[1]三唑酮及其盐的合成、结构、热分解机理、非等温热分解反应动力学及理论研究[D]. 马海霞.西北大学 2004
硕士论文
[1]1,2,4,5-四嗪酮衍生物的合成、结构和性能研究[D]. 张聪.西北大学 2019
[2]不对称1,2,4,5-四嗪类含能材料的合成、结构及热行为研究[D]. 李帅磊.西北大学 2016
[3]均四嗪类含能物的合成、结构、热行为及安全性研究[D]. 胡拥鹏.西北大学 2015
[4]FOX-7、DNDZ含能配合物的合成、结构和性质研究[D]. 陈咏顺.西北大学 2012
[5]碱金属、碱土金属与3-氨基-5-羧基-1，2，4-三唑配合物的合成、表征及燃烧催化性能的研究[D]. 薛宝娣.西北大学 2010
[6]高氮含能化合物的合成放大及其炸药性能研究[D]. 徐松林.国防科学技术大学 2005
本文编号：3705835
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 含能材料研究背景
1.2 高氮含能化合物概述
1.2.1 五元氮杂环含能材料
1.2.2 六元氮杂环类含能材料
1.2.3 有机金属盐类含能材料
1.3 1,2,4,5-四嗪研究进展
1.3.1 对称1,2,4,5-四嗪类高氮含能材料及其研究进展
1.3.2 不对称1,2,4,5-四嗪类高氮含能材料及其研究进展
1.4 本论文的主要研究内容
第二章 NGTzO盐及AGTzO制备及单晶培养
2.1 实验仪器及药品试剂
2.2 NaHNGTzO制备及合成机理
2.3 NGTzO盐制备及单晶培养
2.4 6-硝基胍基-1,2,4,5-四嗪-3-酮(H_2NGTzO)制备
2.5 6 -氨基胍基-1,2,4,5-四嗪-3-酮(AGTzO)制备及单晶培养
2.6 本章小结
第三章 NGTzO盐及AGTzO的晶体结构
3.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构
3.1.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构测定
3.1.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构解析
3.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构
3.2.1 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构测定
3.2.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的晶体结构解析
3.3 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构
3.3.1 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构测定
3.3.2 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的晶体结构解析
3.4 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构
3.4.1 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构测定
3.4.2 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的晶体结构解析
3.5 AGTzO的晶体结构
3.5.1 AGTzO的晶体结构测定
3.5.2 AGTzO的晶体结构解析
3.6 本章小结
第四章 NGTzO盐及AGTzO热分解的行为及动力学研究
4.1 NGTzO盐及AGTzO的热分解反应动力学研究的基本原理
4.1.1 热分解反应动力学参数
4.1.2 热分解反应动力学机理函数的选择原则
4.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.2.1 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.2.2 [Mn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解反应动力学
4.3 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.3.1 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解行为
4.3.2 [Zn(HNGTzO)_2(H_2O)_4]·H_2O的热分解反应动力学
4.4 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解行为
4.4.1 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解行为
4.4.2 [Sr(NGTzO)(H_2O)_7]的热分解反应动力学
4.5 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的热分解行为
4.5.1 [Ba(NGTzO)(H_2O)_5]·1/2H_2O的热分解行为
4.6 H_2NGTzO的热分解行为
4.6.1 H_2NGTzO的热分解行为
4.6.2 H_2NGTzO的热分解反应动力学
4.7 AGTzO的热分解行为
4.7.1 AGTzO的热分解行为
4.7.2 AGTzO的热分解反应动力学
4.8 本章小结
第五章 NGTzO盐及AGTzO的热安全性和爆轰性能
5.1 NGTzO盐及AGTzO的热安全性分析
5.1.1 T_(SADT)、T_(be)和 T_(bp)的计算
5.1.2 ΔS~≠、ΔH~≠和ΔG~≠的计算
5.2 AGTzO的爆轰性能
5.3 本章小结
结论及对今后工作的建议
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外TNT炸药的JWL状态方程及其能量释放差异分析[J]. 宋浦,杨凯,梁安定,沈飞,王辉. 火炸药学报. 2013(02)
[2]RDX的合成工艺研究进展[J]. 陈文靖,叶志文. 爆破器材. 2012(02)
[3]多氮含能材料的研究概述[J]. 李来才,蔡皖飞,张姝. 四川师范大学学报(自然科学版). 2011(05)
[4]K（FOX-7）·H2O的合成、晶体结构和热行为[J]. 徐抗震,左现刚,宋纪蓉,王锋,黄洁,常春然. 高等学校化学学报. 2010(04)
[5]高能推进剂钝感含能材料研究现状[J]. 刘栓虎,程根旺,骆广梁. 化学推进剂与高分子材料. 2010(02)
[6]四唑含能材料研究进展[J]. 牛群钊,王新德,崔小军,张进,王连心. 化学推进剂与高分子材料. 2010(01)
[7]3,3’-偶氮双（6-氨基-1,2,4,5-四嗪）新法合成、表征与量子化学研究[J]. 王伯周,来蔚鹏,廉鹏,贾思媛,熊存良,薛永强. 有机化学. 2009(08)
[8]高氮化合物及其含能材料[J]. 阳世清,徐松林,黄亨健,张炜,张兴高. 化学进展. 2008(04)
[9]1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的比热容、热力学性质及绝热至爆时间研究[J]. 徐抗震,宋纪蓉,赵凤起,曹哲晖,马海霞,胡荣祖,高红旭,黄洁. 化学学报. 2007(24)
[10]高氮化合物4,4′,6,6′-四叠氮基偶氮-1,3,5-三嗪的合成研究[J]. 李小童,庞思平,于永忠,罗运军. 含能材料. 2007(05)
博士论文
[1]三唑酮及其盐的合成、结构、热分解机理、非等温热分解反应动力学及理论研究[D]. 马海霞.西北大学 2004
硕士论文
[1]1,2,4,5-四嗪酮衍生物的合成、结构和性能研究[D]. 张聪.西北大学 2019
[2]不对称1,2,4,5-四嗪类含能材料的合成、结构及热行为研究[D]. 李帅磊.西北大学 2016
[3]均四嗪类含能物的合成、结构、热行为及安全性研究[D]. 胡拥鹏.西北大学 2015
[4]FOX-7、DNDZ含能配合物的合成、结构和性质研究[D]. 陈咏顺.西北大学 2012
[5]碱金属、碱土金属与3-氨基-5-羧基-1，2，4-三唑配合物的合成、表征及燃烧催化性能的研究[D]. 薛宝娣.西北大学 2010
[6]高氮含能化合物的合成放大及其炸药性能研究[D]. 徐松林.国防科学技术大学 2005
本文编号：3705835
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