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随着现代社会的发展,寻找性能良好的含能材料已成为当务之急。四唑类化合物及其盐具有生成焓高,熔点高,蒸汽压低,稳定性好等特点,是一类很有发展潜力的含能材料。许多已应用于气体发生剂、推进剂、烟火剂和高能炸药等方面。本文以5-氨基四唑(5-ATZ)为原料,制备了一系列四唑类含能化合物。5-氨基四唑与碘甲烷反应生成1-甲基-5-氨基四唑,实验确定了其最佳工艺条件：n(5-ATZ):n(MeI)为1:1.2, n(5-ATZ):n(NaOH)为1：1.2,45℃反应4h,丙酮做溶剂,n(5-ATZ):n(丙酮)为1：22,产率为44%；用纯硝酸(100%)硝化1-甲基-5-氨基四唑得到1-甲基-5-硝亚氨基四唑,对其进行工艺优化：n(HNO3):n(1-甲基-5-氨基四唑)为10：1,-5℃反应3h,产率为87%。氨基胍碳酸氢盐与1-甲基-5-硝亚氨基四唑反应制备了1-甲基-5-硝亚氨基四唑氨基胍盐,产率大于90%。1-甲基-5-硝亚氨基四唑氨基胍盐与水合肼反应制备了1-甲基-5-硝亚氨基四唑三氨基胍盐。用硫酸二甲酯作甲基化试剂,改用DMF做溶剂,制备了2-甲基-5-氨基四唑,产率为49.2%。最佳工艺条件为：5-ATZ为60mmol, NaOH为66mmol, DMS为36mmol, DMF为100mL,水为35mL,加入硫酸二甲酯后反应5h、加入水后反应2h,反应温度为150℃。改用2-甲基-5-氨基四唑和纯硝酸反应制备了二(2-甲基四唑-5-)胺,产率为75.8%,高出文献值20%。研究了反应温度、时间和硝酸用量对产率的影响,最佳工艺条件为：n(HNO3):n(2-甲基-5-氨基四唑)为13：1,-5℃反应2h,常温反应15h。用1HNMR、MS、IR和元素分析等手段确定了物质的结构；计算了产品的密度、氧平衡、生成焓和生成热,用差示扫描量热法确定了产物的熔点和分解温度；测试了物质的摩擦感度和撞击感度；计算并测试了含能材料的爆速和爆压。