【摘 要】
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1,2-二硝基胍和多硝基甘胍是一类胍类化合物,具有含氮量高、密度高、有效氧平衡及良好的热稳定性等优点,作为新型含能材料而备受关注。该类化合物结构中含有原始的硝胺基团和
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1,2-二硝基胍和多硝基甘胍是一类胍类化合物,具有含氮量高、密度高、有效氧平衡及良好的热稳定性等优点,作为新型含能材料而备受关注。该类化合物结构中含有原始的硝胺基团和硝胍基团,常作为其它高能量密度材料的母体。同时1,2-二硝基胍及八氢-5-亚胺基-2-(硝基亚胺基)咪唑[4,5-d]咪唑(硝基甘胍)的一些含能盐也是性能优异的高能炸药。本论文以硝基胍为原料,经硝化反应合成1,2-二硝基胍。研究了三种硝化体系,并考察了硝化剂用量、硝化时间、反应温度对产率的影响。基于密度泛函理论(DFT),对硝基胍的结构在B3LYP/6-31+G(d,p)基组水平优化下,与脲的结构相比较,在理论层面上探讨两者的硝化难易程度,最后通过TG和DSC曲线研究了1,2-二硝基胍的热分解性能。基于1,2-二硝基胍,制备了1,2-二硝基胍的胍盐、氨基胍盐、4-氨基-1,2,4-三氮唑盐、二氨基胍盐、三氨基胍盐、3,6-二胍基四嗪盐、3,6-二肼基四嗪盐及八氢-2-亚胺基-5-(硝基亚胺基)咪唑[4,5-d]咪唑盐8种含能离子盐。以硝基胍与乙二醛为原料,经加成反应得到4,5-二羟基-2-硝亚胺基咪唑烷,然后在浓盐酸作用下与盐酸胍脱水缩合,得到硝基甘胍盐酸盐：在硝酸下与硝酸胍脱水,得到硝基甘胍硝酸盐,最后硝基甘胍盐酸盐在硝酸/醋酸酐硝化体系下转化为八氢-2,5-二(硝基亚胺基)咪唑[4,5-d]咪唑(二硝基甘胍)。对每步合成工艺进行优化,得到最佳反应条件。初步探讨了二硝基甘胍的亚硝化和硝化反应,并通过密度泛函理论,化合物在B3LYP/6-31+G(d,p)优化下,对亚硝化和硝化产物结构进行理论探讨。
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