呋咱吡嗪类含能化合物的合成及环加成合成四唑环的研究

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1、硕士学位论文呋nflnl七嗪类含能化合物的合成及环加成合成四唑环的研究作者：李敏霞指导教师：程广斌教授南京理工大学2014年1月M．D．DissertationSynthesisofFurazan[3，4-b]pyrazineEnergeticCompoundsandInvestigationofcycloadditiontoSynthesizeTetrazoleByMinxiaLlSupervisedbyPYoj。GuangbinChengNanjingUniversityofScience&TechnologyJan

2、uary,2014声明户明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：20洱年苫月20日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，

3、按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：zOltl-年弓月堋硕士论文呋咱吡嗪类含能化合物的合成及环加成合成四唑环的研究摘要呋咱和四唑类高氮含能化合物分子结构中含有大量的N-N、C-N、N=N和C=N键，具有高氧平衡、高密度、高生成焓、钝感、热稳定等特性，且燃烧产物大多为N2，是近几年研究较多的高氮杂环含能材料。以乙二醛、盐酸羟胺为起始原料，经过中间体3，4．二氨基乙二肟(DAG)分子内脱水合环得到3，4．二氨基呋咱(DAF)；DAF经过缩合、氯代、氨化三步反应合成了5,6．二氨基呋咱【3，4-b]吡嗪(DAFP)；DAF

4、P经过与甲醛羟甲基化、三硝基甲烷(NF)缩合反应得到了N，N’．二(三硝基乙基)．5,6．二氨基呋咱吡嗪(DNFP)；以三氟乙酸酐和硝酸为硝化剂硝化DAFP合成了1，2，3．三氮唑[4，5．e]呋咱并[3，4-b]吡嗪．6．氧化物(TNFPO)；以硫酸和硝酸为硝化剂硝化DAFP合成了5．氨基．6．硝胺基呋咱【3，4-b]吡嗪(ANFP)；以30％双氧水、硫酸为氧化体系氧化DHFP合成了3．氨基．4硝基呋咱。并优化部分合成工艺条件，及论证DAF、DNFP、TNFPO的合成反应机理。利用氨基、叠氮化钠及原甲酸三乙酯【3+2】

5、环加成反应可以生成1H-四唑。分别研究了以3，4-二氨基呋咱(DAF)、5．氨基四唑(5．AT)、1，5．二氨基四唑(DAT)为底物的此类环加成反应。其中5．氨基四唑反应可以直接环加成反应得到l，5．双四唑，考察了反应温度及溶剂对此环加成的影响。DAF经过氧化、环加成、亲核取代及环加成等四步反应合成了3,4-二(1H-1．四唑基)呋咱(TTF)。DAT分别经过氨基保护、环加成、脱保护等三步反应分别合成了l’．氨基一1’H-1，5’．双四唑(ATT)；并优化部分工艺条件。利用IR、1HNMR、13CNMR及MS对目标化合物

6、进行了表征；同时采用密度泛函理论密DFT／B3LYP方法计算了化合物的爆压、爆速、生成热、密度等爆炸性能参数，结果表明分子结构中引入多硝基有利于提高化合物的密度、爆速及爆压。关键词：有机化学；含能材料；呋咱吡嗪；四唑；合成Abstract硕士论文Bothfurazanandtetrazoleenergeticcompoundsusuallyshowlargepositiveheatsofformation，hii乒density,goodoxygenbalance，remarkableinsensitivityandth

7、ermalstability．Theyareresearchedactivelyinrecentyears．3，4·Diaminofurazan(DAF)wassynthesizedfromglyoxalviadiaminoglyoxime(DAG)asanintermediate．TheeffectoftemperatureontheyieldofDAFandthemechanismformingDAFwereinvestigated．5,6-Diaminofurazan[3,4-b】pyrazine(DAFP)wer

8、esynthesizedfromDAFbythreestepsincludingcondensation，chlorination，aminationreactions．5,6·Di(trinitroe-thylamino)furazano[3，4·b]pyrazine(DNFP)Wassynthesizedviah