唑类含能化合物的合成研究进展

back
• 唑类含能化合物是含能材料中重要的一类化合物，其中很多化 合物及其衍生物展示了较好的含能材料应用前景，高能量、高 稳定性和环境友好等特点，属于一类新型的高能量密度材料， 必将成为含能材料领域的一个重要的研究方向。
• 希望通过此综述，大家能对唑类化合物目前的研究 有所了解，有所认识，同时希望有助于含能材料工 作者的工作。
谢谢观赏
唑类含能化合物的合成研究进展
制作：xxx
综述背景及目的
综述内容 综述结果与意义来自百度文库讨论与总结
在工业不断发展的今天，火药、炸药等高能产物越来越受到各国的 青睐，对含能化合物的研究更是日益重视，含能化合物的研究有助于国 家军事力量的提升。国内外各研究机构正在寻找能量密度高、且安全性 能好的含能材料。 目前，含能材料多用于火药、炸药、火箭推进剂、烟火剂等，给我 们的生活带来了极大的提升。
• 硝基咪唑是指硝基取代的咪唑类化合物，具 有对静电、摩擦和撞击顿感、热稳定性好的 性能，是一类新型优良的不敏感含能材料。 这类硝基取代的含能化合物主要有1, 4-二硝 基咪唑、4, 5-二硝基咪唑 、2, 4, 5-三硝基 咪唑,它们所含的硝基的数目和位置不同, 在 含能性能方面也有些差异。
1,4-二硝基咪唑(1,4-DNI)可用以咪唑为原料， 浓硫酸和乙酸酐及硝酸铵组成硝化剂直接硝 化制得，也可用硝基咪唑加入乙酸，乙酸酐 和浓硝酸混合液硝化制得，制法如下：
近几十年来，一系列新型唑类含能化合物相继被合成较 为典型的有DNT、ANTA、MDNT、DNP等，这些典型的 唑类化合物已在高能钝感炸药、推进剂、烟火剂及其他领 域有了好的应用。 在此基础上，对此类化合物研究进展的综述是非常有必 要，且有助于更好的研究此类化合物。
综述内容
一、唑类化合物的简单介绍 二、简单唑类化合物的合成进展 三、结果与展望
• 5,5 -二硝基-3,3’-偶氮-I H-1,2 ,4-三唑( DNAT)是 通过ANTA的氧化来制备的。在酸性介质中,用高锰 酸钾氧化ANTA的钾盐可得到DNAT,但收率低,产品 纯度差。Daren等用现生成的高锰酸来氧化制备 DNAT时,得到的产率和纯度更好,但仍在尝试大量生 产中。
1,2,3-三唑是五元氮杂环, 是酰胺键的电子等 排物,它在代谢转化、氧化还原及酸碱条件下都具有 相当强的稳定性。 由一价铜催化的端炔烃和有机叠氮化合物制备 1,4-二取代-1,2,3-三唑的方法具有反应条件温和、 选择性高等满足click化学要求的优点。
唑类化合物分子结构中含有N - N 键、C- N 键等高能化学键，具有高氮的特点，是一类新型的 含能材料，唑类化合物有三唑、咪唑、吡唑、四唑 等，可作为高能量密度的新型材料。
back
咪唑及其衍生物
• 咪唑为无色棱形结晶或微黄色结晶，有氨气味,显弱碱性。由乙二醛 经环合；中和而得。 • 咪唑用作环氧树脂固化剂,铜的防锈剂、医药、农药原料,也用作脲醛 树脂固化剂、摄影药物、粘合剂、涂料、橡胶硫化剂、防静电剂等 的原料及有机合成中间体。
吡唑及其衍生物
• 吡唑类化合物是典型的高能量密度化合物，近年来 ，此类杂环化合物的合成引起了广大含能材料工作 者的广泛关注，杂环化合物通常比传统的常规含能 材料具有更高的氧平衡和密度，尤其是富氮杂环。 • 吡唑分子是含有两个氮原子的五元杂环化合物，是 设计含氮杂环物的理想结构单元。 • 吡唑类含能材料主要分为两类：单吡唑及并吡唑。 并吡唑类含能化合物由于其紧凑的结构通常比单吡 唑类具有更高的密度。
• 4,5-二硝基咪唑(4,5-DNI)是含有两个C-NO2五元杂 环化合物，在含能材料中用作推进剂，与氨反应所 制得的铵盐,可作为燃烧催化剂。是一种高能钝感炸 药,环上两个硝基的强吸电特性,导致N-H显酸性,其 应用受到一定限制。杨国臣等人以价格低廉的咪唑 为原料，一次制备成4,5-二硝基咪唑。
• 3,6-二硝基吡唑［4,3-C］并吡唑（DNPP），是吡 唑类富氮化合物，氮含量42.42%，DNPP胺盐具有 较高的含氮量和生成焓，其燃烧的中间产物为碱性 物质，可成为火焰配方抑制剂和燃速改良剂。 back • 目前对DNPP的合成研究是以乙酰丙酮为起始原料 ，经环化、重氮化、双环构建、硝化、氧化、脱羧 硝化等反应合成DNPP。
三唑及其衍生物
• 三唑为白色针状晶体，工业品为浅黄色或褐色针状晶体 ，吸水性强。三唑有两种结构，即1,2,4-三唑和1,2,3-三 唑。从结构上来说，1,2,4-三唑比1,2,3-三唑更稳定，所 以三唑类含能化合物中，以1,2,4-三唑的含能材料明显多 于1,2,3-三唑。
5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑（ANTA）是一种钝感的 含能材料,密度是1.8199/cm3,熔点238℃。首次由 Pevzner等人合成。经众多研究，2006年，王锡杰 等[8]人又对其合成工艺进行改进，使收率提升至64 ％，纯度达98％。合成方法如下：