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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)計量比為1：1。 ⑷