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高能量、低感度是现代含能材料的发展趋势。本课题采用两种不同的原料合成出了高能钝感炸药5,7-二氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(CL-14),并对其安全性能进行了相关研究。
路线一以3-硝基苯胺为起始原料,通过酰化、硝化、环化-脱氮、VNS胺化反应得到目标化合物;路线二以苦基氯为起始原料,通过叠氮化、环化、脱氮、VNS胺化反应得到单质炸药目标化合物。结合反应机理讨论了影响单元反应的主要因素,研究了反应时间、温度、物料比等因素对单元反应的影响,对单元反应各个因素进行了优化,获得了最佳工艺条件。通过红外光谱、质谱、核磁等手段对合成的化合物进行了表征,确认了所得产物为目标产物。
同时,本文还研究了7-氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱合成新方法:以2,3,4,6-四硝基苯胺为原料,在碱的作用下与盐酸羟胺反应得到了7-氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱,并讨论了该反应的反应机理。本方法避免了使用剧毒、易爆的叠氮化钠,使反应过程的的安全性提高,反应条件温和,操作简单,具有一定的理论意义和实际意义。
此外,本文使用不同溶剂对CL-14进行了精制,对精制样品的粒度、感度和DSC特性进行了测试和分析。结果表明,DMF为精制CL-14的最佳溶剂,CL-14的热稳定性较好,机械感度较低,是一种安全性能较好的含能材料。