2,6-双(2,4-二硝基苯并氧化呋咱亚胺基)-3,5-二硝基吡啶的合成研究

对美国Los Alamos国家实验室设计并合成的2,6-双苦氨基-3,5-二硝基吡啶(代号PYX)进行了改造.虽然耐热含能材料PYX的分解点高,得到了很好地应用,但PYX的密度和爆速不够大,用氧化呋咱基团代替硝基可以使含能材料密度和爆速增大,氨基杂环的引入又可使其感度下降,密度增加,为此,本文从分子结构入手,给PYX分子中引入了两个苯并氧化呋咱基团,使其密度和爆速得到提高。     

带乙酰胺基苯并氧化呋咱化合物的合成及其热分解

从间氯苯胺和间二氯苯胺出发,经酰化、硝化、叠氮化和脱氮4步反应,合成了5-乙酰胺基-6-硝基苯并氧化呋咱(e)和7-乙酰胺基苯并二氧化呋咱(j),而(e)和(j)未见文献报道,其结构得到了元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和质谱的确定。文章还利用差热仪研究了目标化合物的热分解,获得了热分解动力学参数:表观活化能E,表观指前因子A和反应速度常数K。     

N,N′-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱的合成

介绍了新型炸药N,N'-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱的合成.在碱性介质中,二氯乙二肟(Ⅰ)与3,5-二氯苯胺反应,生成化合物N,N'-二(3,5-二氯苯基)二氨基乙二肟(Ⅱ),收率66%.(Ⅱ)在乙二醇的氢氧化钠溶液中高温脱水,制得化合物N,N'-双(3,5-二氯苯基)-3,4-二氨基呋咱(Ⅲ),收率64%.(Ⅲ)在70℃下于硝酸(w(HNO3)=85%)中硝化3 h,得到目标化合物N,N'-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱(Ⅳ),熔点124～125℃,收率82.7%.通过红外光谱、核磁共振、质谱及元素分析确定了3种化合物的结构.     

N,N′-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱的合成

介绍了新型炸药N,N′-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱的合成.在碱性介质中,二氯乙二肟(Ⅰ)与3,5-二氯苯胺反应,生成化合物N,N′-二(3,5-二氯苯基)二氨基乙二肟(Ⅱ),收率66%.(Ⅱ)在乙二醇的氢氧化钠溶液中高温脱水,制得化合物N,N′-双(3,5-二氯苯基)-3,4-二氨基呋咱(Ⅲ),收率64%.(Ⅲ)在70℃下于硝酸(w(HNO3)=85%)中硝化3 h,得到目标化合物N,N′-双(3,5-二氯-2,4,6-三硝基苯基)-3,4-二氨基呋咱(Ⅳ),熔点124~125℃,收率82.7%.通过红外光谱、核磁共振、质谱及元素分析确定了3种化合物的结构.     

3,4-二氨基呋咱的乙酰化及酰化产物的硝解

以3,4-二氨基呋咱为反应物,对其酰化反应、酰化产物的硝解反应及其产物的重排分解反应进行了研究. 在对甲苯磺酸的催化下,以3,4-二氨基呋咱为反应物,用乙酸和乙酸酐为酰化试剂分别得到了3-氨基-4-乙酰胺基呋咱和3,4-二乙酰胺基呋咱,反应时间分别为3 h和10 min时产率最大,分别为78%和89%;在硝酸-醋酐硝化体系中对3,4-二乙酰胺基呋咱进行了硝解反应,得到化合物3-乙酰胺基-4-硝酰胺基呋咱,反应温度在0~-5℃时得率较大,为54%;在微量酸存在下,在溶剂四氢呋喃中3-乙酰胺基-4-硝酰胺基呋咱可发生重排分解生成3-乙酰胺基呋咱.      

1,1,3,3-四硝基环丁烷生成热和爆轰参数的计算

在密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G水平下,选择环丁烷作为母体,结合等键反应,精确计算了1,1,3,3-四硝基环丁烷(TNCB)生成热与燃烧焓,并根据Kamlet假设对TNCB的爆轰参数进行了计算,计算结果表明TNCB的爆速、爆热、爆压均比较高,表明TNCB可能是一种优良的新型含能材料。     

密度泛函理论研究咪唑类硝基衍生物的性能

应用密度泛函理论在B3P86/6-311G**水平下较系统地研究13个咪唑类硝基衍生物的C—NO2、N—NO2键离解能(BDEs)、撞击感度(h50)、标准生成热(HOFs)、爆速、爆压等.根据键离解能确定化合物的最弱键,发现最弱键的BDE与电子能量E的比值BDEs/E与h50存在线性关系,计算出的h50值表明C取代硝基咪唑化合物比N取代硝基咪唑化合物稳定,随硝基数目的增加,化合物对撞击变得敏感.通过设计等键反应,计算得到13个咪唑类硝基衍生物的气相标准生成热.采用Monte Carlo方法计算其密度,运用Kamlet-Jacobs方程预测标题化合物的爆轰参数(爆速和爆压).基于安全性和爆轰性能筛选出5个既高能又钝感的含能化合物候选物.     

基于苯并呋咱胺类衍生物的碱性荧光探针

以4-氯-7-硝基苯并呋咱(NBD-Cl)为原料,设计、合成了3种荧光化合物(NBD-N、NBD-NH、NBD-NH₂),通过质谱、核磁共振对其结构进行了表征. 研究表明:这3种化合物在pH 7.0~12.0范围内对水溶液的酸碱度具有可逆的荧光识别响应. 同时,其他常见离子的共存并不影响3种化合物对pH的荧光识别. 因此,这3种化合物可作为碱性pH荧光探针.     

基于芘希夫碱的汞离子荧光探针的合成与性能研究

以4-氯-7-硝基苯并呋咱（NBD-Cl）和芘甲醛为原料,设计合成了一种荧光化合物芘苯并呋咱类希夫碱,并通过核磁、质谱对其结构进行了表征. 结果表明:在二甲基亚砜（DMSO）水溶液中,该化合物能够对Hg2+表现出荧光增强响应,而相同条件下其他重金属离子对该化合物几乎没有类似的荧光识别现象. 因此,该荧光化合物对Hg2+具有专一荧光识别作用,是一种有效的Hg2+荧光探针.     

基于苯并呋咱的HSO3-离子荧光探针

以4-氯-7-硝基苯并呋咱(NBD-Cl)和咪唑-4-甲醛为原料,设计合成了一种用于检测亚硫酸氢根离子(HSO₃-)的荧光探针,并通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、质谱(MS)对其结构进行了表征.荧光测试结果表明:在二甲基亚砜(DMSO)水溶液中,该化合物能够对HSO₃-表现出荧光增强响应,而相同条件下该化合物对其他阴离子几乎没有类似的荧光识别现象,因此该荧光化合物对HSO₃-具有专一荧光识别作用,是一种有效的HSO₃-荧光探针.     

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱挥发性能研究

通过设计,实验研究了3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的挥发性大小。与传统熔铸载体TNT与DNAN进行了对比。分析了DNTF的挥发性大小及影响因素。结果表明:DNTF的挥发速率与DNAN相当,与温度、分子量、蒸汽压等有关,为DNTF基炸药工艺设计提供了依据。     

120℃恒温下10g级DNTF的热失重特性

通过油浴平台恒温加热和热重分析法,表征了10 g级3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)在120℃下恒温加热6 h的热失重以及相关性能。结果表明,在120℃恒温条件下,10 g级DNTF的质量损失与时间呈线性关系;随时间增加而增大,并且热失重与容器径高比有关。DNTF恒温6 h后继续恒温6 h,热失重速率不变;在此温度下DNTF的恒温热失重主要是由于热挥发,没有发生热分解。在径高比1∶1的器皿里,DNTF连续加热6 h的质量损失为2.7%,说明DNTF在实际工艺条件下操作,以及循环再利用均是安全可靠的。120℃加热后DNTF的机械感度有所降低。     

4,5-二取代苯并(氧化)呋咱类衍生物的合成及体外抗肿瘤活性

为探索抗肿瘤活性更优的新结构类型化合物,以2-硝基-4-氯苯胺为原料,经重氮化、叠氮取代、成环、硝化、亲核取代反应,合成4,5-二取代苯并氧化呋咱类衍生物4a—4e;中间体2经还原、硝化、亲核取代反应,得到4,5-二取代苯并呋咱类衍生物7a—7e,新化合物的结构均经1 H-NMR及ESI-MS确证.以5-氟尿嘧啶为阳性...     

高能量密度化合物2,4,7,9,11,12-六硝基-2,4,7,9,11,12-六氮杂-四环[8.4.0.0~(3,8).0~(5,6)]十二烷的理论研究（英文）

对2,4,7,9,11,12-六硝基-2,4,7,9,11,12-六氮杂-四环[8.4.0.0~(3,8).0~(5,6)]十二烷(笼型-RDX)进行了优化,得到了DFT-B3LYP/6-31G(d)水平上的分子几何和电子结构.根据计算所得密度和生成热(HOF),运用Kamlet-Jacobs方程评估爆轰性能.分子力学模拟所得晶体结构属于Pna2_1空间群,晶格参数Z=4,a=14.705?,b=7.416?,c=12.055?,ρ=2.214 g·cm~(-3).爆速10.35 km·s~(-1)和爆压50.85 GPa均优于六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20).根据高能量密度化合物(HEDC)的能量和稳定性定量标准,笼形-RDX基本上满足这一要求.这为新型高密度能量化合物的分子设计提供了基础信息.     

CL-14的热行为及与CMDB推进剂的相互作用

采用差示扫描量热法(DSC)研究了5,7-二氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(CL-14)的热行为及CL-14与奥克托今(HMX)、黑索今(RDX)、硝化甘油(NG)和硝化棉(NC)的相互作用;同时,采用真空安定性法(VST)研究了吉钠(DINA)、炭黑(CB)、三氧化二铝(Al2O3)、2,4-二羟基苯甲酸铜(β-Cu)、NTO铜(NTO-Cu)、邻苯二甲酸铅(φ-Pb)和NTO铅(NTO-Pb)的相互作用。结果表明,CL-14与HMX、RDX、NG和NC等推进剂主要组分之间无明显相互作用,且与吉钠(DINA)、炭黑(CB)、三氧化二铝(Al2O3)、2,4-二羟基苯甲酸铜(β-Cu)、NTO铜(NTO-Cu)和NTO铅(NTO-Pb)的相互作用较小。CL-14与CMDB推进剂药浆无燃烧、爆炸等剧烈的化学作用,可在CMDB推进剂中应用。     

第一系列过渡元素羰基化合物的核磁共振碳谱的研究

用密度泛函B3LYP方法在6-31 G(d,p)水平下优化了三种第一系列过渡元素单核羰基化合物几何构型,进行了振动分析,并用GIAO方法在相同的基组水平上对它们的核磁共振碳谱进行了研究;同时,在B3LYP/6-31G(d,p)基组水平上对两种第一系列过渡元素双核羰基化合物进行了构型优化和振动分析,并在B3LYP/6-31 G(d,p)基组水平上进行核磁共振碳谱的计算.计算结果与实验结果吻合较好.     

高能量密度化合物2,4,7,9,11,12-六硝基-2,4,7,9,11,12-六氮杂-四环[8.4.0.03,8.05,6]十二烷的理论研究

对2,4,7,9,11,12-六硝基-2,4,7,9,11,12-六氮杂-四环[8. 4. 0. 03,8. 05,6]十二烷(笼型-RDX)进行了优化,得到了DFT-B3LYP/6-31G(d)水平上的分子几何和电子结构.根据计算所得密度和生成热(HOF),运用Kamlet-Jacobs方程评估爆轰性能.分子力学模拟所得晶体结构属于Pna21空间群,晶格参数Z=4,a=14. 705,b=7. 416,c=12. 055,ρ=2. 214 g·cm-3.爆速10. 35 km·s-1和爆压50. 85 GPa均优于六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20).根据高能量密度化合物(HEDC)的能量和稳定性定量标准,笼形-RDX基本上满足这一要求.这为新型高密度能量化合物的分子设计提供了基础信息.     

120℃恒温下十克级DNTF的热失重特性

通过油浴平台恒温加热和热重分析法,表征了十克级3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）在120℃下恒温加热6h的热失重以及相关性能。结果表明,在120℃恒温条件下,十克级DNTF的质量损失与时间呈线性关系,随时间增加而增大,并且热失重与容器径高比有关;DNTF恒温6h后继续恒温6h,热失重速率不变;在此温度下DNTF的恒温热失重主要是由于热挥发,没有发生热分解。在径高比1:1的器皿里DNTF连续加热6h的质量损失为2.7%,说明DNTF在实际工艺条件下操作以及循环再利用均是安全可靠的。120℃加热后DNTF的机械感度有所降低。     

SN38与呋咱氮氧化物偶联物的合成及抗肿瘤活性研究

SN38为喜树碱类拓扑异构酶抑制剂。本研究以羧基呋咱氮氧化物与SN38的酚羟基成酯合成制备SN38与呋咱氮氧化物的偶联物,采用griess法、MTT法及划痕实验分别测定了该偶联物的体外NO释放、抗肿瘤活性及抗肿瘤转移活性。结果显示合成的SN38与呋咱氮氧化物偶联物24 h体外释放NO达32.4%,抗肿瘤活性比SN38及SN38与呋咱氮氧化合物的混合物更强,且具有一定的抗转移活性。可见SN38与呋咱氮氧化物的偶联物表现出显著的协同效应。     

3,5-二氨基-1,2,4-三唑苦味酸盐的比热容、热力学性质及爆速爆压的估算

目的研究三唑类含能离子化合物3,5-二氨基-1,2,4-三唑苦味酸盐(C8N8H8O7,简称DAT.PA)的比热容,热力学性质及爆速、爆压。方法比热容测定采用Micro-DSCⅢ微热量仪中的连续比热容测定模式;运用Gaussian 03W程序的DFT-RB3LYP/6-31g*方法对DAT·PA在283～353K的温度范围内进行了比热容理论计算;根据热力学基本方程计算以298.15 K为基础DAT.PA的热力学函数;采用氮平衡方程研究化合物的爆速和爆压。结果得到DAT.PA比热容方程为Cp(J/g·K)=-0.233 7+6.005 6×10-3T-5.396 9×10-6T2(283K相似文献