呋咱环是设计高能量密度化合物的有效结构单元。呋咱环因含有C=N键,故其本身就具有能量;呋咱环的芳香性使其衍生物的稳定性增强。以呋咱为前体可以设计合成出具有晶体密度高、生成焓高、稳定性好等一系列性能优异的含能化合物,在推进剂和熔铸炸药方面具有良好的应用前景。本文围绕三呋咱化合物的合成及工艺研究开展了以下研究内容:(1)以丙二腈为原料,在水溶液中经亚硝化、重排、肟化、脱水环化得到3-氨基-4-偕氨基肟基呋咱(AAOF);以AAOF为原料,通过重氮化反应制得中间体3-氨基-4-偕氯肟基呋咱(ACOF),粗品在乙醚中发生分子间缩合环化生成3,4-双(3’-氨基呋咱基-4’-)氧化呋咱(BAFF);以BAFF为原料,经Sn Cl2·2H2O还原得到关键中间体3,4-双(3’-氨基呋咱基-4’-)呋咱(BAFF-1),总收率可达26%。考察了BAFF-1的合成工艺条件,获得较佳工艺参数,并探究了其合成机理。所有中间体化合物经IR、MS、NMR确证结构。(2)以BAFF-1为原料,35%过氧化氢为氧化剂,在酸性条件下氧化制得3-(4’-氨基呋咱基-3’-)-4-(4’-硝基呋咱基-3’-)呋咱(ANFF-1),考察了其合成工艺条件,获得较佳工艺参数,并探究了其合成机理。产物经IR、MS、NMR和元素分析确证结构;计算了ANFF-1的爆速爆压;测试了其热性能。(3)以BAFF-1为原料,50%过氧化氢为氧化剂,二水钨酸钠为催化剂,氧化制得3,4-双(3’-硝基呋咱基-4’-)呋咱(BNFF-1),考察了其合成工艺条件,获得较佳工艺参数。产物经IR、MS、NMR和元素分析确证结构,测试了其热性能。