超分子含能化合物的制備及其鈍感性能研究.pdf

1、鈍感炸藥是目前含能材料發(fā)展的方向之一。本研究提出以超分子含能化合物來實現(xiàn)彈藥鈍感。合成了5個氮雜杯芳烴及其衍生物，制備了15個未見文獻報道的超分子含能化合物，提出采用超分子化學的手段來降低含能化合物的機械感度的設(shè)想。 ⑴合成了對硝基杯[8]芳烴，采用量子化學半經(jīng)驗AM1和密度泛函B3LYP/6-31G*方法，分別對主、客體及其超分子體系進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化和理論計算，計算結(jié)果表明對硝基杯[8]芳烴分別與RDX、HMX通過一系列氫鍵綜合

2、作用形成了超分子體系。采用發(fā)射光譜與紫外光譜法對超分子體系中主客體的化學計量比進行了確定，結(jié)果表明：對硝基杯[8]芳烴與RDX在DMF溶液中和HMX在氯仿溶液中均能形成化學計量比為1：1的配合物，穩(wěn)定常數(shù)分別為20803和3119.90。采用溶劑擴散技術(shù)制備了超分子含能化合物，通過X-射線衍射對其進行了表征。 ⑵合成了間苯二胺[2]-一氯均三嗪[2]氮雜杯芳烴和未見文獻報道的對苯二胺[2]-一氯均三嗪[2]氮雜杯芳烴，通過疊氮化

3、和胺解反應(yīng)合成了4個未見文獻報道的氮雜杯芳烴衍生物，并進行了結(jié)構(gòu)表征。通過量子化學計算探討了氮雜杯芳烴與含能化合物黑索今、奧克托今之間的相互作用，結(jié)果表明黑索今與氮雜杯[4]芳烴及其衍生物之間通過氫鍵作用可以形成超分子體系；而奧克托今不能與氮雜杯[4]芳烴及其衍生物形成穩(wěn)定的超分子體系。采用熒光光譜法研究了黑索今、奧克托今與氮雜杯[4]芳烴及其衍生物在溶液中的配合性能，結(jié)果表明只有對苯二胺[2]-（6-疊氮基）均三嗪[2]氮雜杯芳烴可以

4、與黑索今形成較為穩(wěn)定的超分子體系。采用溶劑擴散技術(shù)制備了超分子含能化合物，通過X-射線衍射進行了表征。 ⑶分別以混酸和濃硝酸為硝化劑合成了β-環(huán)糊精硝酸酯，通過柱層析得到了5種不同硝化度的產(chǎn)物。以β-環(huán)糊精及其5種硝酸酯為主體，含能化合物黑索今、奧克托今為客體，采用共沉淀法制備了12種超分子含能化合物，通過紅外光譜、DSC與XRD對其進行了表征，采用Job連續(xù)滴定法確定了該類超分子化合物中主客體的化學計量比為1：1。 ⑷