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联三呋咱(氧化呋咱)系列化合物是以呋咱环和氧化呋咱环共同构建的一类高能量含能化合物,它们具有特有的芳香性结构,氮含量高,氧平衡良好,预测其分子稳定,晶体密度高,具有大的正生成热,能量密度优异,是一类具有开发价值的含C,H,O,N原子的新型呋咱类炸药。本论文工作从以下几个方面,对其进行了研究:
1、对联三呋咱(氧化呋咱)类化合物的基本结构单元3, 4-二(氨基呋咱基)氧化呋咱(BAFF)的合成方法进行了改进,并对不同的合成方法进行了比较,提出了可能的反应机理。
2、根据有机化学、炸药化学和理论的相关知识,以3,4-二(氨基呋咱基)氧化呋咱BAFF为前体化合物设计了一系列呋咱(氧化呋咱)衍生物No.1-NO.11。并且,采用合适的实验方法和路线首次在实验室合成出了3,3-二(3-氨基呋咱基氧化呋咱基)-4,4-偶氮呋咱(NO.1)。通过高效液相色谱(HPLC)对反应产物进行了分离,使获得的NO.-1纯度达99%以上,通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和元素分析等常用的结构鉴定方法,对NO.1的结构进行了鉴定,得出合成出的化合物是所设计的目标化合物。
3、用量子化学方法对BAFF及其衍生物NO.1-NO.3的分子几何构型和红外光谱进行了理论研究。
4、运用预测炸药分解产物的Bw法则、计算爆速的Rothstelnes方法和计算C-J压力的库珀方法等,对BAFF及其衍生物NO.1-NO.11的爆炸参数进行了理论计算。结果表明,BAFF-NO.11的爆速和爆压大都介于TATB和HMX之间,是一类能量超过TATB接近HMX的钝感含能材料。