4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯的合成及热性能分析

作     者：曹彩 闫宇民 廉鹏豹 王建龙 CAO Cai;YAN Yu-min;LIAN Peng-bao;WANG Jian-long

作者机构：山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008 中北大学化学与化工学院山西太原030051 

出 版 物：《火炸药学报》 (Chinese Journal of Explosives & Propellants)

年 卷 期：2023年第46卷第10期

页      面：911-919,I0010页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 07[理学] 08[工学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0826[工学-兵器科学与技术] 0703[理学-化学] 

主　　题：物理化学 4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺 4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯 乙酰化反应 硝化反应 多硝基含能化合物 

摘      要：为了探索多硝基含能化合物的合成及其热分解性能,以4-氯-3,5-二硝基苯胺为原料,在乙酸酐溶液中加入4-氯-3,5-二硝基苯胺,乙酰化反应生成4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺(化合物Ⅰ),收率为91.7%;化合物Ⅰ在室温下硝化2h,制得4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯(化合物Ⅱ),收率为69.1%;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)和元素分析(EA)对两种物质的结构进行了表征;培养了两种化合物的单晶,通过X-射线单晶衍射(SC-XRD)测定化合物的晶体结构;采用氮当量公式(NE)和修正氮当量公式(MNE)计算了化合物Ⅱ的爆轰性能,采用DSC和TG测试了化合物Ⅱ的热分解过程,并根据Kissinger法和FWO法计算了化合物Ⅱ的表观活化能(E)和指前因子(A),计算了放热分解过程的初始分解温度(Tp0)、自由活化能(ΔG≠)、活化焓(ΔH≠)、活化熵(ΔS≠),并估算了热爆炸临界温度(Tbp0)。结果表明,化合物Ⅰ的相对分子质量为259.61,空间群为C2,化合物Ⅱ的相对分子质量为352.5,空间群为C2/c,两种化合物的晶体结构均属单斜晶系;DSC显示,化合物Ⅱ在438.20K时达到最大放热峰,具有较好的热稳定性,爆轰参数表明该物质能量较高,有望成为极具前途的高能量高密度含能化合物。