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多氮化合物的设计与合成(3)

时间:2019-03-10 19:39来源:毕业论文
含氮量高达82.35%的5氨基四唑可以合成很多的四唑衍生物,分子结构式如下图所示: 图1.2 5-氨基四唑结构式 1.2.3 四唑类化合物的应用 四唑衍生物及其含能


含氮量高达82.35%的5—氨基四唑可以合成很多的四唑衍生物,分子结构式如下图所示:
 图1.2  5-氨基四唑结构式
1.2.3  四唑类化合物的应用
    四唑衍生物及其含能盐的结构中不含氧原子,所以其拥有较好的安全性以及稳定性,并且它们的能量密度很高,爆炸速度也比较高。偶氮四唑的有机含能盐开创了高生成焓无氧炸药的先河。较低的灵敏度,较高的能量密度以及良好的燃耗性能是四唑类化合物的优秀特点,其可以作为新型推进剂来使用。
    四唑类化合物除了可以被当做含能材料使用以外,其在医药方面也有重要的作用,例如:氯沙坦等药物可以用来治疗心血管疾病。
1.2.4  五唑类含能化合物
五唑环,顾名思义,即环上五个原子都是氮原子的五元环,它的结构与环戊二烯非常相似。五唑环非常不稳定,但五唑类化合物却是高能密度材料的候选,因为这类化合物对环境友好并且它们具有很高的能量的密度。在常温下,五唑类化合物容易分解,但其依然为研究的热点。目前,在众多的五唑类化合物中,仅有芳基五唑是能够稳定存在的,所以五唑类化合物的研究并没有大的发展。
1.3  氮簇含能材料的研究
     断裂三个C—C键所需的能量为1068 KJ/mol,而断裂一个碳碳三键所需的能量为813     
表1.1  C—C与 N—N键键能[3]
类型    单键kJ /mol    双键kJ /mol    三键kJ /mol
C—C    356    598    813
N—N    160    418    946
KJ/mol,能量多出255KJ/mol,而断裂三个N—N键所需的能量比断裂一个氮氮三键所需的能量少466KJ/mol,所以可以得到氮簇含能材料具有很大的能量,且氮簇化合物分解时产生氮气,防止了二次破坏。但也正是由于氮簇化合物的高能量,使得氮簇化合物很不稳定,与很多碳氢化合物被合成发现相反,氮簇化合物很难被合成。做个假设,1mol氮原子簇合物N2n(n≥2)分解得到N2,可以产生466KJ/mol的能量,氮簇化合物的高能量密度,分解产生无害的氮气使得氮簇化合物成为理想的含能材料研究对象。曾有实验证明四面体构型的N4的存在,但至今为止,尚没有实验得到实体N4。A.Vogler曾在光分解顺式叠氮化钯的叶立德试剂时观测到λmax=380nm的峰,预估为分解时产生的环状N6的峰。理论上N6是存在的,但至今尚未合成出来。因为在众多的试验中观测到氮原子数大于3的氮簇化合物的存在,所以推测这些物质为介稳态物质。虽然可以短时间存在,但由于势能面上位阱很浅,所以易于分解且不易合成。
1.4  叠氮类化合物含能材料的研究
叠氮类化合物具有很高的能量密度,但其稳定性与敏度较差,所以叠氮类化合物的研究较为缓慢。在国内外众多研究人员的努力下,合成了以下具有代表性的叠氮化物:4,4',6,6'-四(叠氮基)偶氮-l,3,5-三嗪(TAAT);3,6-双(叠氮基)-l,2,4,5-四嗪(DAT);2,4,6-三(叠氮基)-l,3,5-三嗪(TAT);4,4',6,6'-四(叠氮基)肼基-l,3,5-三嗪(TAHT)[5]。 多氮化合物的设计与合成(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_30966.html
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