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耐热炸药是一类重要的含能材料,应用于太空、深海和深度地下等真空、高温和高压环境。按绿色化学的要求,对现有耐热单质炸药的合成工艺进行改进,以降低环境污染和成本,是目前研究耐热炸药的热点。另一方面,设计合成性能更佳的新型耐热含能化合物,为耐热炸药的应用提供更多的备选对象,也是目前研究的热点课题。2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯(HNS)是多硝基茋类耐热单质炸药,而2,2’,4,4’,6,6’-六硝基联苄(HNBB)是一种耐热炸药,又是合成HNS的中间体,它们都是基于三硝基苯基(TNB)分别通过-CH2-CH2-和-CH=CH-偶联的化合物。原有HNBB的合成工艺中使用的苯,HNS的合成工艺中使用的液溴,具有毒性和腐蚀性等缺点,因此改进HNBB和HNS的合成工艺具有重要意义。1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一种新型高能钝感炸药,利用分子中的氨基与2,4,6-三硝基氯苯进行缩合反应得到1,1-二苦氨基-2,2-二硝基乙烯(TFT),它也是基于TNB与FOX-7相连的新型含能化合物。论文首先采用乙醇为单一溶剂,使用商品次氯酸钠将2,4,6-三硝基甲苯(TNT)氧化偶联合成HNBB。通过工艺优化获得最佳的反应条件为:商品次氯酸钠溶液pH为12.7,n (TNT):V (NaCIO)=4.4mmol:4mL在55℃下反应1h, HNBB收率为80.0%。采用二甲亚砜(DMSO)为溶剂,使用FeCl2/TEMPO及硬脂酸钠催化氧气氧化]NBB合成HNS,硬脂酸钠促进FeCl2在溶剂中的溶解。通过工艺优化获得最佳的反应条件为:n (HNBB):n (TEMPO):n (FeCl2-4H2O):n (C17H35COONa):V (DMSO)=2.2mmol: 0.13 mmol:0.15 mmol:0.13 mmol:10 mL,在55℃下反应5h, HNS收率为73%。将2,4-二硝基氯苯硝化合成2,4,6-三硝基氯苯,并与FOX-7缩合合成了TFT。优化了合成2,4,6-三硝基氯苯的条件,反应温度为130℃,硝硫混酸体积比为1:3.5时,2,4,6-三硝基氯苯的收率为82.5%。讨论了合成TFT的主要影响因素,体系中加入咪唑和氟化钾后在78℃下反应6 h,产物收率为76%。通过差示扫描量热研究了TFT的热性能,热分解温度为331.3℃,热稳定性优于FOX-7。理论计算了TFT的相关性能,其密度1.85g/cm3,爆速8.83 km/s,均高于2,6-二(苦氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)、HNS,与FOX-7接近;爆压36.25 GPa, h50为156 cm,均高于FOX-7、PYX、HNS。在HNS的结构基础上,设计了1,2-二苦基-1,2一二硝基乙烯这一耐热化合物,其理论计算性能为密度1.81 g/cm3,爆热1853.61 J/g,爆速8.39 km/s,爆压31.38 GPa, h50为22 cm,h50低于HNS,其它性能高于HNS。