国家自然科学基金(21243007) 作品数:23 被引量:76 H指数:6 相关作者: 王伯周 毕福强 翟连杰 霍欢 李亚南 更多>> 相关机构: 西安近代化学研究所 空军军医大学 西北大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国防基础科研计划 更多>> 相关领域: 理学 化学工程 兵器科学与技术 一般工业技术 更多>>
FOX-7晶体形貌对感度的影响 被引量:18 2014年 通过在DMSO/H2O、冰醋酸、环己酮、乙腈、DMF/H2O溶剂中重结晶得到FOX-7晶体,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)对其进行了表征,测试了不同晶体的机械感度。结果表明,在不同溶剂中重结晶得到的FOX-7晶体形貌与粒径变化较大,在DMF/H2O中重结晶的FOX-7晶体形貌较好,接近于对称的球体;5种溶剂中得到的FOX-7晶体未发生晶型转变,均为α晶型;在DMSO/H2O和DMF/H2O中重结晶得到的FOX-7晶体的感度最低(撞击感度为4%,摩擦感度为4%),在环己酮中重结晶FOX-7晶体的感度最高(撞击感度为8%,摩擦感度为48%)。 周群 陈智群 郑朝民 王伯周 任晓宁 王克勇 王明 周诚关键词:物理化学 FOX-7 晶体形貌 晶型 感度 两种3,6-二硝基环己烷硝酸酯类含能化合物的合成、单晶及热性能 2016年 以乙二醛(40%)和硝基甲烷为起始原料,通过缩合成环、硝化两步反应生成了两种硝酸酯类含能化合物1,4-二羟基-2,5-二硝酸酯-3,6-二硝基环己烷(2)和1,2,4,5-四硝酸酯-3,6-二硝基环己烷(3),总收率分别为7.79%和7.52%,采用红外光谱、核磁共振光谱及元素分析等表征了其结构。培养了化合物2的单晶,对其结构进行了测定,发现化合物2的单晶属于单斜晶体,晶体空间群为P2(1)/n;采用TG-DTG和DSC研究了化合物2和3的热性能,其热分解温度分别为241.1℃和192.0℃;采用密度泛函理论的B3LYP方法对化合物2和3的爆速和爆压进行了预估,分别为9079 m·s-1和37.75 GPa,9616 m·s-1和43.26 GPa。 李祥志 李辉 廉鹏 来蔚鹏 周诚 王伯周关键词:单晶 热性能 3-氰基-4-硝基氧化呋咱合成及性能 被引量:3 2017年 以丙二腈为原料,经过重氮化、加成、环化及氧化反应合成了3-氰基-4-硝基氧化呋咱,其中环化和氧化反应收率分别为55.1%和83.8%。利用红外光谱、核磁共振、元素分析对3-氰基-4-硝基氧化呋咱进行了结构表征。通过对3-氰基-4-硝基氧化呋咱和3-氰基-4-硝基呋咱^(13)CNMR谱归属研究,确定了氧化呋咱环外配位氧位置。采用量子化学方法优化了3-氰基-4-硝基氧化呋咱分子构型,计算了键级,预估了理论密度(ρ)、标准生成焓(Δ_fH(s))、爆速(D)和爆压(p)。结果表明,3-氰基-4-硝基氧化呋咱分子键级最小的键为N(1)—O(4)(0.84)和C(6)—N(9)(0.91),为分子中易分解点;3-氰基-4-硝基氧化呋咱的ρ、Δ_fH(s)、D和p值分别为1.74 g·cm^(-3)、352.6 k J·mol^(-1)、8352 m·s^(-1)和30.9 GPa,是一种能量水平较高的含能化合物。 翟连杰 罗义芬 李亚南 霍欢 毕福强 樊学忠 王伯周关键词:量子化学 二硝基乙腈钾盐的合成、热行为及晶体形貌 被引量:2 2019年 以氰基乙酸乙酯为原料,通过亚硝化、硝化?水解反应,合成了二硝基乙腈钾盐,总收率为76.93%。其结构用红外光谱、核磁共振和元素分析表征。通过添加不同表面活性剂、改变降温速率和搅拌转速等手段,制备了不同形貌的二硝基乙腈钾盐样品。用DSC研究了不同晶体形貌的二硝基乙腈钾盐的热分解过程,并测试了其机械感度。结果表明,二硝基乙腈钾盐的晶体形态对样品的热分解过程影响不大。加入表面活性剂聚乙二醇(400)后得到的二硝基乙腈钾盐样品的感度最低(撞击感度为8%,摩擦感度为12%,H_(50)>129.5 cm)。 李祥志 毕福强 周诚 周群 王伯周关键词:热行为 晶体形貌 3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱的简易合成及晶体结构(英文) 被引量:2 2015年 以3,4-二氰基氧化呋咱和叠氮化钠为原料,以水做溶剂,在ZnCl_2催化作用下,经环化反应合成了3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱,总收率达91%。采用红外光谱、核磁共振、元素分析、X射线单晶衍射进行了结构表征。结果表明,晶体属于正交晶系,空间群为P2_12_12_1,晶体学参数:a=6.1172(14),b=9.657(2),c=14.220(3),V=840.0(3)~3,Z=4,D_c=1.76 g·cm^(-3),F(000)=448,μ=0.147 mm^(-1),S=1.031,R_1=0.008,wR_2=0.2523。3,4-双(四唑-5-基)氧化呋咱分子基本在一个平面,表明分子中存在强烈的共轭效应。同时,分子中氮原子之间存在大量的弱键,能够提高化合物的密度和热稳定性。 翟连杰 樊学忠 王伯周 毕福强 霍欢 李亚南 李祥志关键词:晶体结构 静电势 含DNTN的CMDB推进剂的能量特性的计算及其组分的相容性 被引量:1 2018年 根据最小自由能法,采用NASA-CEA软件,计算了含2,3-二羟甲基-2,3-二硝基^(-1),4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的复合改性双基(CMDB)推进剂能量特性。采用差示扫描量热法研究了DNTN和CMDB推进剂组分的相互作用。结果表明,DNTN替代硝化棉(NC)+硝化甘油(NG)/黑索今(RDX)/Al推进剂配方中的RDX,使体系的理论比冲最大,达2666.5 N·s·kg^(-1),特征速度逐渐增大,氧系数逐渐提高。DNTN全部替代NC+NG/高氯酸铵(AP)/Al推进剂配方中的AP,使理论比冲最大,达2669.1 N·s·kg^(-1),燃气平均分子量降低,燃温升高,表明CMDB推进剂体系中的DNTN有良好的应用潜力。DNTN与NC/NG、RDX、奥克托金(HMX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、吉纳(DINA)和炭黑(C.B)之间没有明显的相互作用,与邻苯二甲酸铅(φ-Pb)和1,3-二甲基^(-1),3-二苯基脲(C2)之间相互作用明显。 李祥志 毕福强 廉鹏 李辉 刘国权 王伯周关键词:相容性 5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)及其含能离子盐的合成与表征 被引量:4 2017年 以二氨基马来腈为原料,经过与三氟乙酸酐缩合、环化,与叠氮化纳再次缩合,合成得到了新型含能化合物5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑),收率61.3%;基于该化合物的酸性,设计合成了2种含能离子盐5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)的羟胺盐和胍盐。利用红外光谱、核磁共振和元素分析对中间体及产物结构进行了表征。探讨了生成5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)过程中影响四唑环化反应的关键因素,确定的最佳反应条件为:反应介质为水,n(2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑)∶n(Na N3)=1∶2.4,反应温度98℃,反应时间4 h。收率最高达86.3%。通过DSC-TG研究了5,5'-(2-三氟甲基)-咪唑-4,5-二(1H-四唑)的热分解性能,热分解曲线表明化合物直到223.65℃才开始分解,整个分解过程经历了两个主要的放热分解阶段和热失重阶段,最大放热峰温度为285.78℃,说明该化合物结构比较稳定。 吴敏杰 毕福强 周彦水 翟连杰 王伯周6b-硝基-1,3,5-三氧环戊烷[cd]-并环戊二烯-2,4,6-三硝酸酯的合成与晶体结构(英文) 被引量:1 2015年 以乙二醛(40%)和硝基甲烷为原料,通过缩合、硝化两步反应生成了新型硝酸酯类含能增塑剂6b-硝基-1,3,5-三氧环戊烷[cd]-并环戊二烯-2,4,6-三硝酸酯(2),总收率为40.90%,并采用红外光谱、核磁共振光谱和元素分析对其进行了表征。首次培养并获得了化合物2的晶体结构,晶体结构分析表明,该化合物属于单斜晶系,晶体空间群为P21/n;晶胞参数为:a=7.792(9),b=8.534(9),c=19.41(2),β=117.624(4)°,Mr=370.16,V=1305(2)3,Z=4,Dc=1.884 g·cm-3,λ=0.71073,F(000)=752,μ=0.189 mm-1,S=1.097,最终偏差因子R1=0.0488,wR2=0.1289。 李祥志 李亚南 周诚 李辉 樊学忠 王伯周偕胺肟基化合物的合成及表征 被引量:1 2013年 以盐酸羟胺和氰基化合物为原料,设计、合成了标题化合物。利用红外光谱、核磁共振(H谱、C谱)、元素分析、质谱等方法确定了标题化合物的结构,优化了标题化合物的合成条件。 李亚南 张志忠 杨威 李辉 王友兵 王伯周关键词:肟化反应 3,3′-双(2,2-二甲基-5-硝基-1,3-二氧杂环己烷-5-ONN-氧化偶氮基)氧化偶氮呋咱(BDDAF)的合成、晶体结构与热行为 被引量:1 2017年 以三羟甲基硝基甲烷(TN)和丙酮为原料,通过缩合、碱催化、亚硝化反应合成了2,2-二甲基-5-硝基-5-亚硝基-1,3-二氧杂环己烷(DMNNDO),然后以DMNNDO与二氨基氧化偶氮呋咱(DAOAF)为原料,经氧化偶联反应合成了含能中间体3,3′-双(2,2-二甲基-5-硝基-1,3-二氧杂环己烷-5-ONN-氧化偶氮基)氧化偶氮呋咱(BDDAF),4步反应总收率为40%;采用IR、1 H NMR、13 C NMR、15 N NMR和元素分析对目标化合物进行了结构表征;培养并获得了BDDAF的单晶,利用X-射线单晶衍射仪对其结构进行了表征;利用差示扫描量热(DSC)法和热重分析(TG)法研究了BDDAF的热行为。结果表明,BDDAF为单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数为a=0.545 04(15)nm,b=3.146 2(9),c=0.754 6(2),β=103.612(5)°,V=1.257 7(6)nm3,Z=2,Dc=1.554g/cm3,F(000)=608,wR1=0.138 7,wR2=0.330 6;优化了氧化偶联反应条件,收率达到85%;改进了氧化偶联的后处理方法,采用溶剂-非溶剂法代替柱层析分离法,产品纯度大于99%;BDDAF的熔点为117℃,热分解温度为248℃。 张家荣 张家荣 王伯周 毕福强 贾思媛关键词:有机化学 含能化合物