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3,7-二硝亚胺基-2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷结构与性能的量子化学研究 被引量：13
1
作者 金兴辉 胡炳成 +1 位作者 贾欢庆 吕春绪 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1685-1690,共6页
设计了一种新型高能量密度化合物——3,7-二硝亚胺基-2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-31G(d,p)基组水平上对该化合物进行了结构全优化,并计算得到其红外(IR)光谱;通过键级分析获得... 设计了一种新型高能量密度化合物——3,7-二硝亚胺基-2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-31G(d,p)基组水平上对该化合物进行了结构全优化,并计算得到其红外(IR)光谱;通过键级分析获得热解引发键的位置为N7—N22,同时求得校正后的键离解能为91.47 kJ/mol.采用Monte-Carlo方法预测该化合物的理论密度为2.16 g/cm3;基于理论密度并结合等键反应及Kamlet-Jacobs公式预测了生成焓、爆速、爆压和爆热值分别为1219.94 kJ/mol,10.43 km/s,53.44 GPa和7407.84 J/g.以上性能参数显示,该目标化合物达到了高能量密度化合物的基本要求,是一种潜在的含能材料.同时给出了该化合物的逆合成路线. 展开更多
关键词 3 7-二硝亚胺基-2 4 6 8-四硝基-2 4 6 8-四氮杂双环[3 3 0]辛烷 密度泛函理论 等键反应 爆 轰性能
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2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的合成及表征
2
作者 侯静 吴俊越 +1 位作者 詹乐武 李斌栋 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期601-605,I0001,共6页
以氨基磺酸盐、甲醛、乙二醛为起始原料,对2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(BCHMX)的合成工艺进行了优化,得到了无需中间体(2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷磺酸盐)提纯的高效合成工艺;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核... 以氨基磺酸盐、甲醛、乙二醛为起始原料,对2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(BCHMX)的合成工艺进行了优化,得到了无需中间体(2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷磺酸盐)提纯的高效合成工艺;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13 C NMR)、热重-差式扫描量热(TG-DSC)等分析测试手段对目标产物的分子组成、晶体结构、热稳定性进行了分析表征。结果表明,最优缩合工艺条件为:每摩尔氨基磺酸钾加入1.07 mol甲醛、1.77 mol乙二醛,以8.4 mol的水作为溶剂,0.023 mol的甲酸作为酸催化剂,反应时间为12 h;硝化工艺条件为:以摩尔比为1.3∶1的发烟硝酸和乙酸酐为硝化体系,在40℃下进行反应。通过缩合和硝化两步反应,能够以65.29%的总收率得到纯度97.8%的2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(BCHMX);BCHMX晶体属单斜晶系,空间群为P2(1)/c;BCHMX热分解温度为223℃。 展开更多
关键词 有机化学 缩合反应 含能材料 氨基磺酸钾 2 4 6 8-四硝基-2 4 6 8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷 BCHMX
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多硝基3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的合成与性能 被引量：1
3
作者 杨童童 刘洋 +2 位作者 侯晓文 孟子晖 徐志斌 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期657-663,I0008,共8页
为了探索三氟甲基对含能材料性能的影响,以偕二氨基六氟丙烷和乙二醛为原料构建了氮杂稠环类含能材料的硝化前体——3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,通过改进的合成路线,用发烟硝酸多步硝化分别得到2,6-二硝基-3,3... 为了探索三氟甲基对含能材料性能的影响,以偕二氨基六氟丙烷和乙二醛为原料构建了氮杂稠环类含能材料的硝化前体——3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,通过改进的合成路线,用发烟硝酸多步硝化分别得到2,6-二硝基-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(4)、2,4,6-三硝基-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(5)和2,4,6,8-四硝基6-3,3,7,7-四(三氟甲基)-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷(6)。利用核磁共振氢谱、碳谱和氮谱表征了产物结构;采用排惰性气体法测试了三种硝化产物的密度,其中6的密度最大,高达2.08 g·cm^-3;分别用落锤升降法和BAM法测得三种产物的撞击感度均大于30 J、摩擦感度均大于360 N;热重-微商热重(TG-DTG)分析发现三种产物的质量损失均大于90%,其热稳定性随硝基的增加而下降;利用Gaussian 09计算包,通过Monte-Carlo统计学方法以及Kamlet-Jacbos方程和VLW爆轰产物状态方程等理论模型预估了产物的爆速、爆压,其中化合物6的爆速为11937 m·s^-1,爆压为74.3 GPa。与四硝基甘脲(TNGU)的性能及感度对比发现,在含能材料的分子结构中引入具有更高密度和更大电负性的三氟甲基,可在维持较高密度和良好爆轰性能的同时降低感度。 展开更多
关键词 高能量密度化合物 含能材料 偕二氨基六氟丙烷 氮杂环 2 4 6 8-四硝基3 3 7 7-四(三氟甲基)-2 4 6 8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷
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N,N,N,N-四乙酰氧甲基-1,5-二苯基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]-3,7-辛二酮的合成及晶体结构研究
4
作者 詹林玲 周开志 +2 位作者 张继民 魏连通 马培华 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期162-166,共5页
以苯基苷脲为原料设计合成N,N,N,N-四乙酰氧甲基-1,5-二苯基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]-3,7-辛二酮,并对其结构进行了X-单晶衍射表征.结果表明:该化合物晶体属于单斜晶系,空间群,P_(21/n),a=1.102 3(7)nm,b=1.741 3(11)nm,c=1.261 2(8)... 以苯基苷脲为原料设计合成N,N,N,N-四乙酰氧甲基-1,5-二苯基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]-3,7-辛二酮,并对其结构进行了X-单晶衍射表征.结果表明:该化合物晶体属于单斜晶系,空间群,P_(21/n),a=1.102 3(7)nm,b=1.741 3(11)nm,c=1.261 2(8)nm,α=90°,β=99.601(17)°,γ=90°,V=2.386 88 nm^3,Z=4,R(1)=0.075 9.量子化学计算结果表明,化合物的偶极矩为1.530×10^(-29) C·m. 展开更多
关键词 N N N N-四乙酰氧甲基-1 5-二苯基-2 4 6 8-四氮杂双环[3.3.0]-3 7-辛二酮 晶体结构 结构表征 单斜晶系 量子化学计算
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3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的结构和性能(英文)
5
作者 金兴辉 胡炳成 +3 位作者 高思静 王长英 刘祖亮 吕春绪 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期751-754,共4页
用TG-DTG-DSC方法研究富氮含能化合物3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的热性能,用量子化学方法研究其电子结构及爆轰性能。结果表明,3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷热分解是一个二阶段过程,在320℃左右有... 用TG-DTG-DSC方法研究富氮含能化合物3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷的热性能,用量子化学方法研究其电子结构及爆轰性能。结果表明,3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷热分解是一个二阶段过程,在320℃左右有一个剧烈的放热峰。其热分解活化能和指前因子分别为225.80 k J·mol-1和1017.71s-1。考虑到其热爆炸临界温度为600.25 K,活化熵为80.18 J·mol-1·k-1,活化焓为220.92 k J·mol-1,吉布斯自由能为173.87 k J·mol-1。利用K-J公式得到其爆速为8.70km·s-1,爆压为34.34 GPa,表明3,7-二硝亚氨基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷可用作潜在的高能、稳定的含能材料的候选物。 展开更多
关键词 3 7-二硝亚氨基-2 4 6 8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷 热性能 电子结构 爆轰性能
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3，3，7，7-四(三氟甲基)-2，4，6，8-四氮杂双环［3．3．0］辛烷及其多硝基取代物结构与性能的理论研究
6
作者 刘英哲 陆婷婷 +3 位作者 康莹 来蔚鹏 尉涛 葛忠学 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期27-31,共5页
采用密度泛函理论，在 B3LYP／6-31＋G（d）理论水平下，研究了3，3，7，7-四（三氟甲基）-2，4，6，8-四氮杂双环[3．3．0]辛烷及其多硝基取代物的结构和性能；在简谐振动分析的基础上，求解了该类化合物的振动频率、红外光谱及273～10... 采用密度泛函理论，在 B3LYP／6-31＋G（d）理论水平下，研究了3，3，7，7-四（三氟甲基）-2，4，6，8-四氮杂双环[3．3．0]辛烷及其多硝基取代物的结构和性能；在简谐振动分析的基础上，求解了该类化合物的振动频率、红外光谱及273～1000 K 内的热力学性质；采用 Monte-Carlo 随机算法预估了其密度；借助 Kamlet-Jacobs 公式预估了其爆热、爆速和爆压。结果表明，构型、密度及振动频率的计算值与实验值符合较好，其中2，4，6-三硝基取代物与2，4，6，8-四硝基取代物的爆速预估值分别为9．14、9．67 km／s，爆压预估值分别为40．91、46．69 GPa，满足了高能量密度化合物的标准。 展开更多
关键词 物理化学 3 3 7 7-四(三氟甲基)-2 4 6 8-四氮杂双环3.3.0辛烷 高能量密度化合物 密度泛函理论 爆轰性能
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