呋咱
- 氧化呋咱合成策略、反应机理及其在含能材料研发中的应用
［6-8］。氧化呋咱是典型的含N-氧化物单元的平面型氮杂骨架，具有致密的堆积结构，因其独特的氮氧原子排布在氧化呋咱骨架内部嵌入了一个“潜硝基”片段，使其氮氧键的强度显著弱于普通硝基中氮氧键的强度，但它的存在使氧化呋咱成为蕴含致爆基团结构的分子骨架，赋予了其在含能材料研发中独特的价值［9-12］。从结构角度上看，N-氧化物片段中，N—O 成键电子来源于氮原子上的孤对电子，氮和氧分别具有正电荷和负电荷，这种电荷分布导致氧化呋咱结构中连续氧-氮-氧-氮片段具有显
含能材料 2023年2期2023-02-22
- 呋咱环构建策略及其含能化合物合成研究进展
工作者研究重点，呋咱系列含能化合物具有高密度、高标准生成焓、热稳定性好以及机械敏感度低等特点，在含能材料研究领域备受关注[1-4]。Zelinsky等[5]通过研究表明：对于设计含C、H、O、N原子的含能化合物，呋咱环是较为理想的结构。呋咱环氮含量高达40%，分子中的活性氧原子为其提供了独特的氧平衡，且不与C、H原子直接相连，形成一种潜硝基内侧环结构[6]。同时芳香性稳定了整个分子骨架，平面环保证了紧密堆积，确保了致密性[7]。这些特点使得呋咱化合物具备了
兵器装备工程学报 2022年12期2023-01-06
- 4H-［1，2，3］氧化三唑并［4，5-c］呋咱羟胺盐/胺盐及共晶的制备与表征
化合物的合成中，呋咱（1，2，5-噁二唑）这一同分异构体最受研究者青睐［3］，如3，3′-二硝胺基-4，4′-二呋 咱［4］，3，3′-二 硝 胺 基-4，4′-偶 氮 呋 咱［5］，3，3′-二 硝基-4，4′偶氮氧化呋咱［6］。此外，以另一种同分异构体1，2，4-噁二唑［7-9］为骨架，研究者也合成出不少性能优良的含能化合物，如5，5′-二硝胺基-3，3′-联1，2，4-噁二唑、5，5′-二（三硝基甲基）-3，3′-联1，2，4-噁二唑等。4H-［1，
含能材料 2022年8期2022-08-13
- DNTF 原位红外热分解动力学及机理
065）1 引言呋咱类（含氧化呋咱类）炸药是高能量密度化合物（HEDC）研发的重要方向［1-2］，研究发现一个氧化呋咱基代替一个硝基，可以使密度提高0.06～0.08 g·cm-3，爆速提高约300 m·s-1［3］。3，4⁃二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）是一种典型的呋咱类化合物，密度为1.937 g·cm-3，爆速为9250 m·s-1，爆热为5799 kJ·kg-1，熔点为106～111 ℃，其能量高于HMX（环四亚甲基四硝铵），与CL⁃20（六硝基
含能材料 2022年6期2022-06-14
- 3,4-二氨基呋咱合成及其含能衍生物研究进展
料所关注的热点。呋咱环作为合成含能材料的重要结构单元，因其高生成焓、高氮含量、高能量密度、高耐热性及低熔点而被广泛应用于新型含能材料的设计合成。3,4-二氨基呋咱(DAF)是一种重要的含能结构单元，也是合成含能材料的关键中间体。DAF分子结构中所有原子处于一个平面，环平面整体的芳香性赋予两个氨基(—NH2)独特的反应活性，经氧化、重氮化、叠氮化等反应[1-4]合成偶氮、呋咱醚、二氧化四嗪、硝基-NNO-氧化偶氮、氟二硝甲基-ONN-氧化偶氮等性能优异的典型
火炸药学报 2022年2期2022-05-05
- ［1，2，5］噁二唑［3，4-b］吡嗪-5，6-（1H，3H）-二酮及其含能盐的合成及性能
2，5-噁二唑（呋咱）的所有原子处于同一平面，平面性良好，具有较高的密度和生成焓，以其为母体进行扩展的含能化合物近年来得到了广泛的关注。其中呋咱并吡嗪类化合物是近年来发展的一类新型的呋咱化合物，有望应用于推进剂和高能低感炸药。2014 年，刘宁等［10］以3，4-二氨基呋咱为原料，经缩合、氯化、肟化、成环合成了4H，8H-双呋咱并［3，4-b：3′，4′-e］吡嗪（DEP）。2014 年，J. M. Shreeve 课题组［11］以乙二醛和盐酸羟胺为原料合
含能材料 2022年3期2022-03-17
- 1,2,5-恶二唑-双四唑基富氮含能材料研究进展
了两种合成四唑-呋咱的合成路线，如图1所示。同时也明确给出了两种四唑环的构建方法。由于以1,2,5-恶二唑-3,4-二腈和叠氮化钠为原料的反应最终产物收率较高，且一步即可合成目标化合物3,4-双(1H-四唑-5-基)-1,2,5-恶二唑，所以该方法比酰胺唑酮的合成更具吸引力。周智明等[11-12]合成了3,4-双(1H-四唑-5-基)-N氧化呋咱及其单离子和二价离子盐。Klapotke等[13]以类似方法合成了3,4-双(1-羟基四唑基)呋咱和3,4-双(
广州化工 2021年22期2021-11-30
- 3，4-二（3-氰基氧化呋咱基）氧化呋咱合成、晶体结构与性能
引言近年来，氧化呋咱类含能化合物因其具有能量密度高、标准生成焓大、无氢、氧平衡好等特点，受到世界各国含能材料研究者的高度关注［1-6］。与吡唑、咪唑、三唑、四唑、三嗪等由碳氢氮元素组成的氮杂环相比，氧化呋咱环结构内含有三个N─O 键，不仅能有效提高分子密度，更重要的是其有硝基作用，为分子提供“活性氧”，在爆轰反应中将C、H 等氧化而大量释放能量，可以有效改善氮杂环化合物氧平衡差的问题。此外，研究发现，将一个氧化呋咱基代替一个硝基，可使化合物的密度提高0.0
含能材料 2021年8期2021-08-16
- 二氯乙二肟合成及其含能衍生物研究进展
［3］、氧 化 呋咱［4］、四唑［5］以及噁二唑酮［6］等氮杂环骨架，进一步赋于能量，可设计、合成多种性能优异的含能化合物，如1，1′-二羟基-5，5′-联四唑二羟胺盐［7］（HATO）、1，4-二硝基呋咱并［3，4-b］哌嗪［8］（DNFP）等性能优异的含能材料。利用二氯乙二肟的取代反应性，与氮杂环丁烷［9］发生亲核加成反应，合成相关衍生物，有望作为键合剂应用到含能材料中。二氯乙二肟也可与全氟苯［10］进行选择性取代反应合成结构新颖的有机合成中间体。总之
含能材料 2021年8期2021-08-16
- 4,5-二取代苯并(氧化)呋咱类衍生物的合成及体外抗肿瘤活性
的应用前景。苯并呋咱及其N-氧化物是有机化学中合成杂环的重要中间体,具有抗菌、抗寄生虫、舒张血管、抗肿瘤等广泛生物活性[1-2],其抗肿瘤机制可能与抑制肿瘤细胞核苷的磷酸化,限制核酸和蛋白质的合成,使DNA断裂有关[3]。且该类化合物是NO供体,在体内经巯基类化合物的作用可以缓慢释放氮氧化物,从而抑制肿瘤细胞生长和逆转肿瘤的耐药性[4-6]。2011年,王洪波等[7]通过高通量筛选,发现4-硝基-7-(4-甲基哌嗪基)-苯并氧化呋咱(图1,XI-006)是
烟台大学学报（自然科学与工程版） 2021年2期2021-05-27
- 3，4-双（（4-氯-3，5-二硝基-1H-吡唑-1-基）甲基）-氧化呋咱的合成、表征与晶体结构
和三唑不同，氧化呋咱具有高氧平衡和正高形成焓的优点，自氧化呋咱环被合成以来，氧化呋咱类含能化合物的研究一直是热点［17-19］。为此，本研究设计了一种亚甲基取代的多硝基吡唑类含能化合物，首次在硝基吡唑环中引入氧化呋咱环，来提高此类化合物的能量性能和降低敏感度。采用X-射线单晶衍射分析、傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱、差示扫描量热、热重分析等手段对产物进行了结构表征和理化性质测试，并用Kamlet-Jacobs 半经验方程计算了爆速爆压，对后期吡唑类含能化合
含能材料 2021年4期2021-05-07
- 7H-双呋咱并[3,4-b∶3′,4′-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯新法合成、晶体结构与性能
7-8]。尤其是呋咱类含能化合物分子内含有两个N—O键，其作用相当于硝基，为分子提供活性“氧”，有效改善氧平衡差的问题，受到世界各国含能材料研究者的高度关注[9-11]。近年研究结果表明[12-13]，氮杂芳环构成的无硝基平面结构化合物普遍具有较高的晶体密度，已成为提升含能化合物密度的有效策略。完全共平面结构分子，分子间存在较强π-π作用，能够有效拉近分子之间的距离，形成层状排列，实现分子之间更加紧密的堆积，表现出更高的密度。氮杂芳环上的N—O键能够起到硝
火炸药学报 2021年2期2021-05-06
- 高氧平衡3,4-双(二硝基甲基)氧化呋咱铵盐的合成、晶体结构及性能
。富氮杂环结构如呋咱、氧化呋咱、三唑、四唑等被广泛用作含能离子盐阴离子的骨架结构，其中氧化呋咱环具有最高的氧平衡，非常适合用于设计高能化合物[5-6]。二硝基甲基氧平衡高且含有强酸性位点，3,4-双(二硝基甲基)氧化呋咱可以与富氮有机碱反应制备相应的富氮含能离子盐。2016年，He等[7]报道了3,4-双(二硝基甲基)氧化呋咱钾盐。同年，Zhai等[8]以3,4-双(二硝基甲基)氧化呋咱钾盐为原料，水相中经过酸化-乙醚萃取-酸碱中和制备了3,4-双(二硝基
火炸药学报 2020年6期2021-01-04
- SN38与呋咱氮氧化物偶联物的合成及抗肿瘤活性研究
宋祖荣SN38与呋咱氮氧化物偶联物的合成及抗肿瘤活性研究*戴 一1，贾晓益2，宋祖荣1（1. 安徽新华学院药学院，安徽，合肥 230088；2. 安徽中医药大学药学院，安徽，合肥 230013）SN38为喜树碱类拓扑异构酶抑制剂。本研究以羧基呋咱氮氧化物与SN38的酚羟基成酯合成制备SN38与呋咱氮氧化物的偶联物，采用griess法、MTT法及划痕实验分别测定了该偶联物的体外NO释放、抗肿瘤活性及抗肿瘤转移活性。结果显示合成的SN38与呋咱氮氧化物偶联物2
井冈山大学学报(自然科学版) 2020年5期2020-11-27
- 7⁃羟基三呋咱并［3，4⁃b：3′，4′⁃f：3″，4″⁃d］氮杂环庚三烯的合成与性能
学者的广泛关注。呋咱（1，2，5⁃噁二唑）是构建含能化合物的理想结构单元，其不仅具有热稳定性好、生成焓高等其他氮杂环普遍存在的优点，同时还有其他氮杂环所不具备的独特优势［10-14］。与吡唑、咪唑、三唑、四唑、三嗪等由碳氢氮元素组成的氮杂环相比，呋咱环分子内含有两个N—O 键，不仅能进一步提高相应化合物的密度，更重要的是其相当于硝基作用，为分子提供活性“氧”，在爆轰反应中将C、H 等氧化而释放大量能量，可以有效改善氮杂环化合物氧平衡差的问题。与异呋咱1，2
含能材料 2020年11期2020-11-12
- 3-氨基-4-亚硝基呋咱的热分解动力学
究的热点[1]。呋咱环本身就是一个爆炸性基团，单呋咱化合物可作为含能材料，最简单的取代呋咱也会因呋咱环的存在而使分子能量增加[2]。因呋咱类化合物具有氮含量高、能量密度高[3]，分解产物具有高的生成焓和氧平衡等优点，不仅可作为含能材料助剂和火箭推进剂，亦可作为气体发生剂及烟火药[4]，近年来备受关注。呋咱并[3,4-e]-4,6-二氧化-1,2,3,4-四嗪(FTDO)是目前应用前景最佳的高能量密度材料[5]。3-氨基-4-亚硝基-呋咱(ANSF)是合成F
火炸药学报 2020年5期2020-10-28
- 三呋咱并氧杂环庚三烯便捷新法合成及量子化学研究
65)1 前 言呋咱醚类化合物是俄罗斯科学院最新报道的一类化合物，具有能量高、塑性强、感度适中，热安定性及水稳定性较好的特点[1-8]。 2012 年西安近代化学研究所首次报道了含能呋咱环醚三呋咱并氧杂环庚三烯 (TFO)[9]，其熔点为76.5～77.0 ℃，密度为1.935 g·cm-3，计算爆速为8646 m·s-1，撞击感度为24%，摩擦感度为4%，H50为72.4 cm。TFO 具有熔点低、能量密度高、感度低、热稳定性好的特点，综合性能较好，有望
高校化学工程学报 2020年3期2020-08-07
- 4-氨基-1，2，3-三氮唑［4，5-e］呋咱并［3，4-b］吡嗪-6-氧化物的合成及性能
较少［1-3］。呋咱并吡嗪并三唑类化合物是一类新型富氮稠环高能量密度化合物，大多具有较高的热分解温度、密度、正生成热以及适当的氧平衡，对机械刺激钝感等特 点［4］，1，2，3-三 氮 唑［4，5-e］呋 咱 并［3，4-b］吡嗪-6-氧化物（TFPO）［5］是该类化合物的代表之一，该化合物密度为1.85 g·cm-3，氮含量为54.75%，理论爆速为8532 m·s-1，爆压为32.4 GPa，生成热为597 kJ·mol-1，撞击感度为32 J，是一种综
含能材料 2020年7期2020-07-11
- 5-(4-叠氮呋咱基)-[1,2,3]三唑[4,5-c]并呋咱内盐的合成、晶体结构及性能
0065)引 言呋咱类含能化合物具有氮氧含量高、高能量密度、芳香性、低感度和正生成热较高等特点，且合成工艺简单、反应步骤少和成本较低，故其设计、合成及应用研究受到广泛关注[1-5]。3,4-二氨基呋咱是一种制备呋咱类含能材料非常重要的前体化合物，含能材料研究者利用其结构上氨基的反应活性，已设计并合成出了上百种呋咱类高能量密度化合物[6-9]。偶氮基、氧化偶氮基、叠氮基、三唑、四唑等基团或富氮杂环均是非常有效的含能结构单元，将上述结构单元引入呋咱含能化合物中
火炸药学报 2020年1期2020-03-25
- 仲-3-氨基-呋咱衍生物的合成研究
610065)呋咱 (1,2,5-噁二唑) 自19世纪下半叶以来就已经为人所知[1]。然而，直到1964年才第一次通过人工方法被合成出来[2-3]。近年来，由于各种杂环化合物和药物合成的广泛进展，呋咱衍生物引起相当大的关注[4-5]。一系列的呋咱衍生物被报道具有抗疟疾活性[6]、细胞毒性[7]、抗肿瘤活性[8]，并作为高能密度材料(HEDMs)被广泛应用于军事以及民用用途[9]。由于呋咱环的高度缺电子结构，其C-3上的氨基不活泼，通过直接烷基化的方法合成
山东化工 2019年16期2019-09-13
- 3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱: 一种高密度氧化剂
氟二硝甲基）氧化呋咱: 一种高密度氧化剂李 婧1，罗义芬2，张家荣2，翟连杰2（1. 中国兵器科学研究院，北京，100089；2. 西安近代化学研究所，陕西 西安，710065）以3,4-二（偕氯肟基）氧化呋咱为原料，经过重氮化、硝化、成盐及氟化合成了一种含氟二硝基甲基的高密度氧化剂3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱，利用红外光谱、核磁共振（13C NMR和19F NMR）、元素分析对3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱进行了结构表征。采用差示扫描量热技术（DS
火工品 2019年3期2019-09-02
- 7H-三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮杂环庚三烯及 新型含能衍生物合成及性能的理论计算
化合物研究领域，呋咱类含能化合物的设计、合成及性能研究备受关注[1-3]。其中，C—C单键连接数个呋咱及氧化呋咱环所形成的氮杂多环含能化合物具有较高的能量水平和较低的感度，在混合炸药、固体推进剂等领域具有广阔的应用前景[4-7]。国外Sheremetev等[8]与国内西安近代化学研究所周彦水等[9-10]合成了3,4-双(3′-硝基呋咱-4′-基)氧化呋咱(DNTF)，由于其能量水平高、熔点较低而在熔铸炸药领域独具优势；贾思媛等[11]报道了7H-三呋咱并
火炸药学报 2019年2期2019-05-05
- 白藜芦醇与呋咱氮氧化物偶联物的合成及抗肿瘤活性研究
合物即NO供体，呋咱氮氧化物即是一类NO供体，且对酸碱比较稳定，在体内巯基化合物的作用下释放出NO。多药联合是抗肿瘤的有效方法[11]。本实验设计合成了白藜芦醇与呋咱氮氧化物偶联物，并进一步采用MTT法评价了设计化合物的抗肿瘤活性，为白藜芦醇与NO供体的一体化研究开发提供参考。1 材料与方法1.1 仪器与试剂BruckerACF-300型核磁共振仪(美国布鲁克科技有限公司)，API3000质谱仪(美国PE公司)，bio-rad mode 680酶标仪(美国
天然产物研究与开发 2019年3期2019-04-03
- 3-氨基-4-偕氨肟基呋咱及其含能衍生物合成研究进展
一直追求的目标。呋咱类炸药是含能材料中重要的一组，俄罗斯科学院Zelinsky 有机化学研究所[1-4]对呋咱含能化合物进行了20 多年的研究，结果表明，对于设计含 C、H、O、N 原子的高能量密度化合物，呋咱环是构建新型高能量密度材料化合物的理想结构单元，呋咱环、氧化呋咱环有望形成一个大共轭体系，可显著提高化合物的晶体密度和安定性[5-10]。呋咱化合物在含能材料中可以作为高能混合炸药[11-14]，在推进剂中可以用作高能氧化剂[15-16]、高能添加剂
火炸药学报 2018年3期2018-07-02
- 3, 3′-二(四唑-5-基) -4, 4′-偶氮氧化呋咱的合成及性能预估
)引 言近年来，呋咱类含能化合物因具有能量密度高、稳定性好、氢含量少(或者无氢)以及氧平衡好等特点，受到世界各国含能材料研究者的高度关注[1-6]。与呋咱或异呋咱相比，氧化呋咱结构单元具有更为优异的综合性能，如更高的生成焓及更高的氧平衡。研究发现[7-10]，一个氧化呋咱基代替一个硝基，可使化合物的密度提高0.06～0.08g/cm3，相应的爆速可提高300m/s以上。此外，富氮含能化合物，尤其是四唑含能化合物，分子结构中含有大量的N—N、N=N、C—N以
火炸药学报 2018年1期2018-04-19
- Synthesis and Properties of Guanidinium Salts of 5-(3-Aminofurazan-4-yl)tetrazol-1-ol
.5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑胍盐的合成及性能研究翟连杰1,2, 王伯周1,2, 毕福强1,2, 霍 欢1,2, 李亚南1,2, 樊学忠1(1. 西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065；2. 氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065)以丙二腈为原料，高收率合成了5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑(1)的胍盐(2)、二氨基胍(3)以及联胍盐(4)。采用红外光谱、核磁共振、元素分析、热分析等对其结构进行了
火炸药学报 2017年3期2017-06-28
- 3,4-双(5-氢-1-四唑基)呋咱的合成及理论计算
氢-1-四唑基)呋咱的合成及理论计算万新军(安徽巢湖学院化学与材料工程学院，安徽 巢湖 238000)以3-氨基-4-硝基呋咱(ANF)为原料，与原甲酸三乙酯、叠氮化钠反应，得到3-硝基-4-(5-氢-1-四唑基)呋咱(化合物1), 然后低温下经氨水胺化得到3-氨基-4-(5-氢-1-四唑基)呋咱(化合物2)，化合物2与原甲酸三乙酯、叠氮化钠反应，最终得到3,4-双(5-氢-1-四唑基)呋咱(化合物3)。采用IR、1H NMR、13C NMR及元素分析对3
火炸药学报 2017年2期2017-05-18
- 3-氰基-4-硝基氧化呋咱合成及性能
-4]。近年来,呋咱类含能化合物因其具有能量密度高、标准生成焓大、熔点低、氢含量少(或者无氢)、氧含量高等特点,受到世界各国含能材料研究者的高度关注[5-8]。相比于呋咱或异呋咱,氧化呋咱结构单元具有更为优异的综合性能,如更高的生成焓以及更高的氧平衡。实验研究发现,一个氧化呋咱基代替一个硝基,可使化合物的密度提高0.06～0.08 g·cm-3,相应的爆速可提高300 m·s-1以上[9-12]。其中最具有代表性是3,3′-二硝基-4,4′-偶氮氧化呋咱,
含能材料 2017年6期2017-05-07
- 3,3′-二(偕二硝基甲基)-4,4′-偶氮呋咱的合成与热性能
65)1 引 言呋咱类化合物因具有高密度、高氮含量、高生成焓和高氧平衡等优点，作为新型高性能含能材料被广泛研究[1-3]。将呋咱结构单元与硝基、偶氮基等含能基团结合，所获得的含能化合物已多达百种，其中典型代表有3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱、3,3′-二硝基-4,4′-偶氮氧化呋咱和3,3′-二硝胺基-4,4′-氧化偶氮呋咱[4-8]。2016年，Shreeve等通过引入偶氮基和偕二硝基两种高能基团，设计合成出3,3′-二(偕二硝基甲基)-4,4′-偶氮呋咱
含能材料 2017年10期2017-05-07
- 4,4′-二(氯偕二硝基甲基)-3,3′-偶氮呋咱的晶体结构和热稳定性
注的焦点。其中,呋咱五元氮氧杂环对设计含C、H、O、N的高能低感化合物是一个非常有效的结构单元。以呋咱环为母体的化合物往往有较高的生成热[5],且氮杂芳环体系能形成类苯结构的大π键,具有环共面性,增加结构稳定性和堆积密度[6]。以呋咱结构单元为基础的含能材料衍生设计与构筑合成,已成为新型高能低感含能材料发展的重要方向。目前国内外对多硝基致爆修饰偶氮呋咱的关注多存在于偕二硝基钾盐类、硝仿类、氟偕二硝基类呋咱化合物。而作为至关重要的中间体——氯偕二硝基取代偶氮
含能材料 2017年7期2017-05-07
- 高纯3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAOAF)的合成工艺
99)1 引 言呋咱环是氮氧五元杂环，又称噁二唑环，含有较多的碳氮键和氮氧键，具有高的正生成焓，含有活性氧；因其芳香性，具有较高的热稳定性和安定性及较低的感度[1]。在呋咱环上引入不同基团如氨基、硝基、偶氮基等可能会提高物质的能量密度和爆炸性能。自1968年Coburn[2]首次合成3,4-二氨基呋咱(DAF)以来，已衍生出众多呋咱含能化合物[3-6]，成为含能材料研究的热点之一。DAF可经多种氧化剂氧化制得3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAO
含能材料 2017年10期2017-05-07
- N,N′-二(氟偕二硝基乙基)-3,4-二氨基呋咱(LLM-208)的晶体结构及热性质
M等[9]在异呋咱结构上引入了氟偕二硝基甲基,获得了与CL-20密度相当的化合物(2.04 g·cm-3),其摩擦感度(192N) 低于CL-20(94 N)。与三硝基甲基化合物相比,氟偕二硝基化合物由于引入了重原子氟,在密度上有所提高。Tang Y[10]等将他们合成的偶氮呋咱偕二硝基钾盐继续衍生,得到了中性分子氟偕二硝基甲基偶氮呋咱[11], 150 K下其晶体密度为1.92 g·cm-3。近期,西安近代化学研究所的王伯周课题组[12-13]对双氟偕
含能材料 2017年7期2017-05-07
- 唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为研究进展
081)唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为研究进展韩志跃，杨月桢，杜志明，张英豪，姚 谦(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081)综述了近年来国内外关于唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为的研究进展，分析总结了热行为研究的方法，得出了化合物结构和取代基团对化合物热稳定性的影响规律。研究表明，富氮化合物热稳定顺序为：呋咱类>嗪类>唑类；三唑>四唑>五唑；三嗪>四嗪，这是由于含碳量、骨架张力和共平面等因素引起的。引入硝基、偶氮键、氰基和叠氮基等含氮
火炸药学报 2016年6期2016-12-29
- 3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱的合成
,4′-氧化偶氮呋咱的合成刘 燕, 安崇伟*, 王晶禹(中北大学 化工与环境学院，山西 太原 030051)以3,4-二氨基呋咱(DAF)为初始原料，用硝硫混酸-双氧水催化氧化体系代替了原来的浓硫酸-双氧水氧化体系，经一步法高效氧化合成了3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAOAF)，其结构经1H NMR， FT-IR和元素分析确证。在最佳反应条件[DAF 0.01 moL，硝硫混酸10 mL(30 min内滴毕)，H2O212 mL，于20 ℃反
合成化学 2016年10期2016-11-19
- 多硝甲基氧化偶氮呋咱含能衍生物爆轰与安全性能理论研究
用。近年来,基于呋咱环具有生成焓较高、热稳定性好的特点,开展呋咱含能化合物设计、合成及性能研究已成为含能材料领域的研究热点之一[3-7]。Luk′yanov等[8-12]利用氨基呋咱中氨基和亚硝基化合物的氧化偶联反应构建出α-烷基取代的氧化偶氮基团,再利用硝化、氟化反应进一步在烷基上引入含能基团,已成功合成出多种结构新颖的α-多硝甲基氧化偶氮呋咱含能化合物,其中,以二氨基氧化偶氮呋咱为原料,经过多步反应合成出3,3′-双(三硝甲基氧化偶氮基)-4,4′-氧
含能材料 2016年11期2016-05-09
- 联氮杂芳环含能化合物研究进展
65)1 引 言呋咱、氧化呋咱、三唑、四唑及四嗪等氮杂芳环含有大量氮氮及碳氮键,生成焓较高[1-3]且燃烧产物清洁; 依据Hückel分子轨道理论[4],氮杂芳环体系的π电子数符合[4n+2]规则且缺电子效应明显,化学稳定性较高[5],因此,富氮含能化合物多数具有氮杂芳环结构单元。现代战争对武器装备高效毁伤能力提出了更高要求,而获得更高能量密度及氮含量水平的新型化合物则是提高含能材料性能的物质基础。目前,氮杂单环含能化合物能量水平有限,不能满足高能量密度材
含能材料 2016年8期2016-05-09
- 3-硝基-4-(四唑-5-基)呋咱含能离子盐的合成及性能研究
较高的热稳定性。呋咱具有高的生成焓和较好的热稳定性，因而广泛应用于含能化合物的构建，将具有高氮含量和热稳定性的四唑环引入呋咱化合物是提升含能化合物性能的一种有效手段［3-4］。此外，四唑环上活泼氢的存在，使其可以作为阴离子构建含能离子化合物。本文以3-氨基-4-(四唑-5-基)呋咱为原料，经氧化反应，生成3-硝基-4-(四唑-5-基)呋咱(NTZF)，通过与有机碱发生中和反应，合成了三种新的富氮含能离子化合物，并通过IR、1H NMR、13C NMR 和元
应用化工 2015年9期2015-12-24
- 一种色氨酸修饰的苯并呋咱类碱性荧光探针的合成与性能研究
氯-7-硝基苯并呋咱作为一种氨基化合物的衍生试剂，并与其它亲核试剂反应产生荧光. 此类探针含有推电子氨基和强拉电子的硝基，可增强分子内的电荷转移，又有羟基和氮氢阴离子的结合点，对阴离子的识别有很强的能力.本文将水溶性良好的色氨酸与苯并呋咱结合，合成了一种水溶性好的7-硝基苯并呋咱色氨酸(简称FSS)，研究发现该探针能够在水溶液中对OH－表现出高选择性的荧光识别效应，表现为一种碱性荧光探针.1 实验部分1.1 实验仪器与试剂仪器:荧光分光光度计(HITACH
华南师范大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-12-13
- 4－氨基－4″－硝基－［3，3′，4′，3″］－三呋咱（ANTF）的合成及工艺研究
1900）引 言呋咱环是设计新型高能量密度化合物的重要结构单元。呋咱类化合物具有标准生成焓高、分子热稳定性好、富含氮氧、熔点低等特点，即使没有爆炸基团的存在，其能量也会因呋咱环的存在而增加［1－6］，因此在含能材料领域具有很高的研究价值。研究表明［7－9］，3，4－二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）作为一种新型的高能量密度材料具有热稳定性好、密度高、爆轰感度高、临界直径小等优点。此外，在110℃以下可长时间受热不分解，仅有微量挥发性，可作为液相载体代替TNT
火炸药学报 2015年4期2015-09-18
- 3,4-二氨基呋咱及其高能量密度衍生物合成研究进展
以3,4-二氨基呋咱（DAF）为原料合成出了很多种呋咱含能化合物，已逐渐成为高能化合物的一个重要研究方向。1 DAF 的合成3,4-二氨基呋咱（DAF）是合成各种呋咱含能化合物的前体化合物，由Coburn[7]于1968 年首次合成出。参考国内外合成DAF 的文献发现反应过程均经历3,4-二氨基乙二肟（DAG）脱水环化的步 骤[7-11]。起初合成DAG 要用到昂贵且高毒的氰气、KCN 等，1995 年美国Gunasekaran 等[8]利用乙二肟和盐酸羟
化工进展 2015年5期2015-07-25
- 四氮杂大环含能化合物(TFFA)合成、表征与量子化学研究
65)1 引 言呋咱是构建高能量密度化合物的有效单元[1],目前已合成出来的含能呋咱衍生物有几十种[2-4],其中性能较为突出的化合物是集呋咱、氧化呋咱环于一体的高能化合物3,4-双(3′-硝基呋咱-4′-基)呋咱氧化呋咱(DNTF)。目前以呋咱、氧化呋咱环于一体为基础结构引入偶氮基团合成新型大环含能材料,期望获得结构新颖、性能优异的新型含能化合物已成为含能材料研究领域的热点之一。2012年俄罗斯报道了一种十六环呋咱偶氮化合物[5]——四呋咱并[3,4-c
含能材料 2015年2期2015-05-14
- N,N′-二(三硝基乙基)-5,6-二氨基呋咱并[3,4-b]吡嗪(DNFP)的合成与性能
的氨基[13]、呋咱的氨基[7,12]、唑类[8-9]的氨基、或者四嗪[9]中的氨基Mannich缩合反应生成三硝基乙基类含能化合物均已有报道,相对而言,以钝感的氨基呋咱吡嗪类化合物为底物,利用此类反应生成三硝基乙基呋咱吡嗪类衍生物的合成及爆轰性能报道较少[10]。为此,本研究以5,6-二羟基呋咱并[3,4-b]吡嗪(DHFP)为原料,经过氯代、胺化,N-羟甲基化及缩合等四步反应得到了N,N′-二(三硝基乙基)-5,6-二氨基呋咱并[3,4-b]吡嗪(DN
含能材料 2015年2期2015-05-14
- 3, 3′-二硝胺基-4, 4′-偶氮呋咱二胍盐的合成、晶体结构及性能
5)1 引 言以呋咱环为结构单元，可以构建出系列性能优异的新型含能化合物[1]。呋咱类化合物具有能量密度高、标准生成焓高、环内存在活性氧等特点，已成为国内外含能材料研究领域的热点之一[2-4]。二氨基呋咱(DAF)[5]是合成众多呋咱系含能材料的重要原料。通过氧化、硝化等反应，将硝基、偶氮基等爆炸基团引入呋咱化合物中，可进一步提高呋咱化合物的爆炸性能。利用单电子氧化剂对DAF进行氧化，可得到偶氮桥连的二呋咱化合物——二氨基偶氮二呋咱(DAAF)。3, 3′
含能材料 2015年2期2015-05-14
- 无氢富氮含能化合物的研究进展
环(三唑、四唑、呋咱)和六元氮杂环(三嗪、四嗪)以及它们的衍生物。富氮化合物燃烧时分子中含有的氢和氧会化合生成水蒸汽,在100℃时会迅速凝结为液体,一定程度上降低了气体生成量,同时在水蒸气相变时会导致系统压力产生明显波动,这在很大程度上限制了其在气体发生剂等领域的应用。同时分子中氢含量的增加会降低含能材料本身的密度,也使其用作高能炸药时的爆轰性能(如爆压、爆速等)降低。因而,减少富氮化合物分子结构中氢元素的含量,是含能材料应用领域研究人员追求的目标之一。除
含能材料 2015年5期2015-05-10
- 双呋咱并[3,4-b: 3′,4′-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氮杂环庚三烯及衍生物的合成和表征
物[3-4],如呋咱类含能化合物[5-6]。1968年,Coburn[7]首次提出了将硝基呋咱用作炸药。2002年,西安近代化学研究所首次报道并合成出3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(BNFF),并成功申请了国防专利[8]。2005年,俄罗斯报道了以3-氨基-4-甲基呋咱为原料,仅用3步法合成BNFF[9]。BNFF是由呋咱、氧化呋咱和硝基构成的含能化合物,熔点较低[10],可用作熔铸炸药中的液相载体炸药[11]。尽管BNFF广泛应用于高能量
含能材料 2015年11期2015-05-10
- 两种呋咱并[3,4-b]四唑并[1,2-d]吡嗪化合物的合成、晶体结构及热性能
嗪、四嗪)及富氮呋咱等数种[1-3]。在含有氮氧配键的杂环化合物中,呋咱并吡嗪类化合物受到各国的广泛关注[4-8],其中呋咱并[3,4-b]四唑并[1,2-d]吡嗪类化合物是一类新型的富氮高能化合物,其分子结构中含有大量的N—N、N—O和C—N键,因而具有高的正生成焓,且分子结构中的低碳、氢含量使其更容易达到氧平衡。7-叠氮基呋咱并[3,4-b]四唑并[1,2-d]吡嗪(AzFTP)和7-氨基呋咱并[3,4-b]四唑并[1,2-d]吡嗪(AmFTP)为该类
含能材料 2015年1期2015-05-10
- 新型含能化合物3,3′-偶氮双(3-氨基三呋咱)合成及性能
65)1 引 言呋咱类化合物因其具有能量高、密度高、富含氮、分子稳定性好等特点已成为含能材料领域的研究热点[1-3]。研究表明,在分子结构中引入偶氮基有利于提高化合物的生成焓[4]。偶氮呋咱化合物由于其高氮含量、高生成焓、燃烧无残渣、无污染等优点,可广泛用于炸药、高燃速推进剂和烟火技术领域[5-7]。本课题组以3,4- 双(3′-氨基呋咱-4′-基)呋咱为原料(BATF)[8-9],利用其氨基的反应活性,可合成一系列新型含能化合物如3,4- 双(3′-硝基
含能材料 2015年9期2015-05-10
- 二(4-硝氨基呋咱基-3-氧化偶氮基)偶氮呋咱的合成及热性能
热点[1-2]。呋咱环作为一类高氮含能结构单元被广泛应用于新型含能材料的设计合成中,可使含能化合物具有高的生成焓和氧平衡[3]。自1968年Coburu[4]首次合成出3,4-二氨基呋咱(DAF),其良好的应用前景引起了研究者的关注。在呋咱化合物结构中引入偶氮桥—NN—或氧化偶氮—NN(O)—可获得爆轰性能优良,标准生成焓高,富含氮氧,能量密度高,氮含量高和耐热性能好的目标物[5]。几十年来,俄罗斯科学院Zelinsky有机化学研究所Sheremetev等
含能材料 2015年8期2015-05-10
- 4,6-二硝基-7-羟基苯并氧化呋咱钠的合成和性能
7-氢化苯并氧化呋咱钾(KDNBF,C6H3O4N7K)是研究较多的一种无铅点火药,Drost于1899年首次合成[1]。直到1965年才确定其结构为一种Meisenheimer配合物[2-4]。1983年,美国的Spear等[5]研究了不同4,6-二硝基-7-羟基-7-氢化苯并氧化呋咱金属配合物(MDNBF,Scheme 1)的结构和性能,其钠盐和钾盐是有潜力的的起爆药,钡盐可作为耐热起爆药。国内任志奇等[6]于1995年研究了制备KDNBF的三种方法,
含能材料 2015年5期2015-05-10
- 3,3'-二硝胺基-4,4'-偶氮呋咱二肼盐的合成、表征及性能研究①
-4,4'-偶氮呋咱二肼盐的合成、表征及性能研究①许 诚，毕福强，张 敏，葛忠学，刘 庆(西安近代化学研究所，西安 710065)以二氨基呋咱(DAF)为原料，经氧化、硝化、中和反应合成出3,3'-二硝胺基-4,4'-偶氮呋咱二肼盐(Hy2DNAAF)，对其结构进行了表征，并对其热性能、机械感度性能、爆轰性能、单元推进剂和Hy2DNAAF-CMDB推进剂的性能进行了研究。结果表明，Hy2DNAAF的热分解峰温为208 ℃，特性落高为25.7 cm。Hy2D
固体火箭技术 2015年1期2015-04-25
- 一锅法合成氧化呋咱-3,4-二甲酸二乙酯
一锅法合成氧化呋咱-3,4-二甲酸二乙酯王敏，李斌栋(南京理工大学化工学院，江苏南京210094)摘要：以乙酰乙酸乙酯为原料，经硝化、氧化、成环反应合成了氧化呋咱-3,4-二甲酸二乙酯，用红外光谱、核磁共振对其结构进行了表征。通过探讨反应机理，研究了影响反应历程的关键因素，得到最优的条件为：硝酸质量分数95%、硝化温度-10℃、乙酰乙酸乙酯与硝酸摩尔比为1.0∶1.4、催化剂与乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1.0∶100.0、氧化剂与乙酰乙酸乙酯摩尔比为3.0∶
火炸药学报 2015年1期2015-03-05
- 7-氨基三呋咱并［3，4-b：3′，4′-f：3″，4″-d］氮杂环庚烯的合成、晶体结构及热行为
65）7-氨基三呋咱并［3，4-b：3′，4′-f：3″，4″-d］氮杂环庚烯的合成、晶体结构及热行为张海昊，贾思媛，王伯周，来蔚鹏，周 诚，周彦水（西安近代化学研究所，陕西西安710065）以3，4-双（3′-氨基呋咱-4′-基）呋咱为原料，经氧化和环化2步反应合成了7-氨基三呋咱并［3，4-b：3′，4′-f：3″，4″-d］氮杂环庚烯（ATFAZ），收率66%；用红外光谱、核磁共振、元素分析和质谱对其结构进行了表征，用DSC和TG-DTG研究了ATF
火炸药学报 2014年4期2014-08-22
- 二硝基芳杂环并哒嗪化合物结构和性能的理论计算
：4，7-二硝基呋咱并［3，4-d］哒嗪（DNFP）、4，7-二硝基氧化呋咱并［3，4-d］哒嗪（DNFOP）和5，8-二硝基哒嗪并［4，5-e］［1，2，3，4］-四嗪1，3-二氧化物（DNPTDO）。采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G**基组水平上对3种化合物的构型进行了全优化，计算了Wiberg键级、键离解能（BDE）和静电势参数、理论密度和固相生成焓，用Kamlet-Jacobs公式和最小自由能法计算了爆速、爆压和能量特性。结果表明，DN
火炸药学报 2014年4期2014-08-22
- 新型双呋咱并[3,4-b ∶3′,4′-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氧杂环庚三烯的合成与量子化学研究
能量密度化合物。呋咱醚类化合物是典型的含能材料，含有呋咱或氧化呋咱含能结构单元，由于醚键的引入增加了其柔韧性。该类化合物具有能量密度高、标准生成焓大、氮含量较高、熔点低以及塑性强等特点，可以作为熔铸炸药液相载体，也可作为推进剂中的含能增塑剂[1～5]。本文以3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(2)为原料，设计并合成了新型双呋咱并[3,4-b∶3′,4′-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氧杂环庚三烯(1, Scheme 1)，收率50．1%，其结
合成化学 2012年2期2012-11-21
- 苯并三氧化呋咱的晶体结构
0108）引 言呋咱类化合物是含能材料领域研究的热点之一［1-4］。当化合物分子引入一个氧化呋咱基团而代替一个硝基后，不仅使其密度提高0.06g／cm3～0.08g／cm3，爆速也将提高300m／s左右［5］。由于含能氧化呋咱结构的分子中含氢量减少，氧平衡改善，爆压增大，使得氧化呋咱类含能化合物受到含能材料专家的高度重视。苯并三氧化呋咱［6-11］（BTF）是在苯环上引入氧化呋咱替代硝基，是苯环系比较理想的一种无氢炸药，由于其高能量和较好的起爆性能，其安全
火炸药学报 2012年4期2012-01-29
- 3-叠氮基-4-酰氯肟基呋咱的合成及其热稳定性*1
710065)呋咱类化合物广泛应用于含能材料[1～7]。将叠氮基引入呋咱类化合物，使化合物集呋咱与叠氮基于一体，可使其具有高氮、低碳、无氢等特点。3-叠氮基-4-酰氯肟基呋咱(3)是合成呋咱类叠氮化合物的重要中间体[8]。本文以3-氨基-4-酰氨肟基呋咱(1)为原料，经重氮化和叠氮化反应合成了3(Scheme 1)，总收率67%。其结构经1H NMR，13C NMR，15N NMR， IR及元素分析表征。热重法研究结果表明,3具有良好的热稳定性。重氮化最
合成化学 2011年5期2011-11-23
- N，N′-二硝基-N，N′-二（3-（［1，2，3］-三唑并［4，5-c］呋咱-4，5-内盐-5-基）呋咱-4-基）二氨基甲烷的合成与表征
1974年三唑并呋咱内盐结构报道后［1］，美国等国设计了一系列三唑并呋咱内盐类化合物［2-5］，此类化合物由于含有大量的N-O、N-N 和C-N键，所以正生成焓非常高，能量密度也较高。Gunasekaran等人报道合成出N，N′-二硝基-N，N′-二（3-（［1，2，3］-三唑并［4，5-c］呋咱-4，5-内盐-5-基）呋咱-4-基）二氨基甲烷（MNOTO）［6］。MNOTO 分子内电荷间诱导力以及离域大π键使得分子稳定性增加，提高了化合物的安定性。计算表
火炸药学报 2011年6期2011-01-28
- Theoretical Studies on Reaction and Kinetics of DNBF from TNAB
-二硝基苯并氧化呋咱的制备、晶体结构及热分解机理［J］.有机化学，2004，24（2）：205-209.MIAO Yan-ling，ZHANG Tong-lai，QIAO Xiao-jing，et al.Preparation，crystal structure and thermal decomposition mechanisms of 4，6-dinitrobenzofuroxan［J］.Chinese Journal of Organic Chem
火炸药学报 2011年5期2011-01-28
- 苯并呋咱的新法合成
振明,金 硕苯并呋咱的新法合成刘宇芳1,刘 博2＊,董振明1,金 硕1(1.山西大学化学化工学院,山西太原030006;2.北京交通大学理学院,北京100044)以邻二硝基苯为底物,在β-CD/NaOH的水溶液体系中,一步合成了苯并呋咱化合物,并通过熔点、IR、1H NMR、质谱和元素分析等手段对产物进行了表征.同时考察了反应条件对产率的影响,发现当n(邻二硝基苯)∶n(β-CD)=1∶1.2,NaOH溶液的浓度为20%,温度为90℃时,反应达到最高产率5
山西大学学报（自然科学版） 2010年2期2010-11-02