【摘 要】
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本文合成了3,4-二氨基-呋咱(DAF)的4种含能化合物:1-(2,4-二硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(DPAF)、1-(2,4,6-三硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(TNAF)、1,1-二-(2,4,6-三硝基苯基)-
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本文合成了3,4-二氨基-呋咱(DAF)的4种含能化合物:1-(2,4-二硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(DPAF)、1-(2,4,6-三硝基苯基)-(3,4)-二氨基呋咱(TNAF)、1,1-二-(2,4,6-三硝基苯基)-2,2-(3,4)-二氨基呋咱(BTNAF)和1-(7-硝基苯基-2-氧杂-1,3-二唑)-(3,4)-二氨基呋咱(NBAF)。通过溶剂挥发法,成功培养了DPAF、TNAF的单晶。通过多种表征方法,例如元素分析、核磁共振和红外光谱等方法,进行结构相关测试分析。DPAF属于单斜晶系,而TNAF属于斜方晶系,每个晶胞均含有四个分子。运用Gaussian 09程序,运用密度泛函B3LYP/6-31+G方法,对合成的化合物进行量子化学计算,优化了分子结构,进行频率计算,得到键长键角等一系列参数,并与实验值进行对比,也研究了分子前线轨道HOMO和LUMO。通过DSC-TG/DTG法研究五种含能化合物的热行为。在非等温条件下,分别利用密闭坩埚与普通坩埚对DAF与BTNAF的热行为进行研究,对比其热行为差异;运用Kissinger法、Ozawa法和积分法计算得到了化合物的热分解动力学参数,获得其相应最适机理方程;通过计算,得到呋咱类含能化合物DAF、DPAF、TNAF、BTNAF、NBAF的焓变,熵变以及吉布斯自由能值。作为热安全性评估的重要因素,计算了热分解反应的自加速分解温度以及热爆炸临界温度;用Micro-DSCIII微量热仪测定化合物比热容,计算298.15K条件下以及以其为基础的热力学函数,对其绝热至爆时间进行了估算;作为含能材料而言,爆轰性质是用来评价含能性质很重要的参数,运用氮当量公式计算了化合物爆轰速度与爆轰压力;测定了几种化合物撞击感度,表明BTNAF与DAF是其中相对不敏感的化合物。
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