六氯環(huán)三磷腈及其含能衍生物的合成研究.pdf

1、環(huán)磷腈是以氮、磷單雙鍵交替排列作為主環(huán)結(jié)構(gòu)的一類(lèi)無(wú)機(jī)化合物，它集穩(wěn)定性與活潑性于一身，是一種重要的化工中間體。環(huán)磷腈含能衍生物的合成研究是含能材料研究領(lǐng)域一個(gè)新的研究方向。
　　課題以PCl5和NH4Cl為原料，在傳統(tǒng)合成方法的基礎(chǔ)上，改進(jìn)合成工藝，采用新型復(fù)式催化劑/縛酸劑合成體系，合成了環(huán)磷腈中最有代表性的六氯環(huán)三磷腈。對(duì)六氯環(huán)三磷腈進(jìn)行乙二胺取代反應(yīng)，制得1,1-乙二胺基-3,3,5,5-四氯環(huán)三磷腈，為氨基硝化，實(shí)現(xiàn)環(huán)聚磷

2、腈?zhèn)孺溇哂蠳-NO2基團(tuán)打下基礎(chǔ)。乙二胺取代后的產(chǎn)物與疊氮化鈉在丙酮溶劑中進(jìn)行疊氮化反應(yīng)，制得具有爆炸性能的1,1-乙二胺基-3,3,5,5-四疊氮基環(huán)三磷腈。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得出主要結(jié)論如下：
　　1.合成六氯環(huán)三磷腈的復(fù)式催化劑/縛酸劑合成體系，具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得出最佳實(shí)驗(yàn)條件為：選用一氯代苯作為反應(yīng)溶劑，復(fù)式催化劑選用無(wú)水氯化鎂、無(wú)水氯化鋅和吡啶，吡啶作為縛酸劑，吡啶與五氯化磷的質(zhì)量比

3、為1.15:1，PCl5與NH4Cl物質(zhì)的量之比以1:1.1，反應(yīng)總時(shí)間為2小時(shí)。得率為83.6％。
　　2.乙二胺化實(shí)驗(yàn)最佳條件為：選用乙醚作為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)溫度為8-9℃，反應(yīng)時(shí)間為加料后7個(gè)小時(shí)，乙二胺的滴加速度為3ml/min，六氯環(huán)三磷腈與乙二胺物質(zhì)的量之比為1:2.1。
　　3.疊氮化反應(yīng)最佳實(shí)驗(yàn)條件為：反應(yīng)溫度為23—24℃、反應(yīng)22小時(shí)、疊氮化鈉經(jīng)研磨和超聲細(xì)化處理、1,1-乙二胺基-3,3,5,5-四氯環(huán)三