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3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮二甲胺盐(CH_3)_2NH_2^+C_2N_4O_3H^-的合成、晶体结构和量子化学研究

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化学学报 2003年第11期61卷 1819-1823页

作者：马海霞宋纪蓉徐抗震胡荣祖翟高红文振翼郁开北西北大学化工学院/陕西省物理无机化学重点实验室西安710069 西北大学现代物理所西安710069 中国科学院成都分院成都610041

利用 3 硝基 1,2 ,4 三唑 5 酮 (NTO)的乙醇溶液与二甲胺的水溶液合成了NTO的二甲胺盐 (CH3 ) 2 NH+ 2 C2 N4O3 H-,在二甲基甲酰胺 (DMF)和甲醇的混合溶剂 (体积比为 1∶5 )中培养出单晶 .通过X射线单晶结构分析法测定分子结构和晶... 详细信息

利用 3 硝基 1,2 ,4 三唑 5 酮 (NTO)的乙醇溶液与二甲胺的水溶液合成了NTO的二甲胺盐 (CH3 ) 2 NH+ 2 C2 N4O3 H-,在二甲基甲酰胺 (DMF)和甲醇的混合溶剂 (体积比为 1∶5 )中培养出单晶 .通过X射线单晶结构分析法测定分子结构和晶体结构 ,晶体属单斜晶系 ,空间群为P2 ( 1) /c ,晶胞参数为 :a =0 7116( 1)nm ,b =0 873 5 ( 2 )nm ,c =1 3 160 ( 3 )nm ,β =10 1 12( 2 )° ,V =0 80 2 6( 3 )nm3 ,Dc=1 45 0g/cm3 ,Z =4,F( 0 0 0 ) =3 68.采取HF/ 6 3 1+G(d)和MP2 / 6 3 1+G(d)以及B3LYP/6 3 1+G(d)方法对标题化合物进行了几何全优化 ,并对其成键情况。

关键词： 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮二甲胺盐 (CH3)2NH2^+C2N4O3H^- 合成晶体结构量子化学理论计算二甲胺盐 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮烷基咪唑离子液体的合成与表征

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火炸药学报 2010年第6期33卷 25-29,33页

作者：柴春鹏李娜甘志勇罗运军北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

以N,N-二烷基咪唑(Cx-imi,x=3,4,5,6)为阳离子,3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)为阴离子合成了4种离子液体,利用元素分析、红外光谱和核磁共振表征其结构,并测定了其溶解性、密度、热性能和黏度。结果表明,NTO烷基咪唑离子液体在乙腈、N,N... 详细信息

以N,N-二烷基咪唑(Cx-imi,x=3,4,5,6)为阳离子,3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)为阴离子合成了4种离子液体,利用元素分析、红外光谱和核磁共振表征其结构,并测定了其溶解性、密度、热性能和黏度。结果表明,NTO烷基咪唑离子液体在乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等介电常数较大的有机溶剂中溶解性较好,密度在1.897g/cm3以上,固相到液相的热转变温度在-34.4℃以下,5%的热失重在220℃左右,热稳定性较好。

关键词：有机化学 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮 N,N-二烷基咪唑离子液体

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮染毒大鼠亚慢性毒性实验研究

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中国职业医学 2012年第2期39卷 137-138,140页

作者：王玉玲杜文霞孙苑菡王星文张延巍时作龙中国兵器工业集团第五二一研究所陕西西安710065

目的观察新型含能材料3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(3-nitro-1,2,4-triagol-5-one,NTO)的亚慢性毒性。方法按照《化学品毒性鉴定技术规范》,选择健康成年SD大鼠96只,雌雄各半,随机分为对照组、NTO 250、500和1 000 mg/kg染毒组,每组24只。染... 详细信息

目的观察新型含能材料3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(3-nitro-1,2,4-triagol-5-one,NTO)的亚慢性毒性。方法按照《化学品毒性鉴定技术规范》,选择健康成年SD大鼠96只,雌雄各半,随机分为对照组、NTO 250、500和1 000 mg/kg染毒组,每组24只。染毒组用NTO-植物油混悬液灌胃(10 ml/kg),对照组灌胃等量植物油,每日灌胃1次,每周5次,每周称重1次,连续灌胃90 d。观察大鼠一般情况、血常规、肝功能、脏器质量、大体解剖和病理组织学。结果中、高剂量组雄性大鼠体质量、肝脏系数和肾脏系数明显低于对照组(P<0.05)。低、中、高剂量组大鼠睾丸质量低于对照组。低、中、高剂量组雌性大鼠红细胞平均体积(MCV)升高,高剂量组雄性大鼠MCV升高,高剂量组雌性、雄性平均红细胞血红蛋白(MCH)升高。高剂量组大鼠肝脏、肾脏和睾丸病理组织学检查显示发生病变。结论 NTO染毒对SD大鼠生长发育、肝脏、肾脏和睾丸有一定损害作用。

关键词：新型含能材料 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮亚慢性毒性肝脏肾脏睾丸大鼠

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮铅盐合成

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含能材料 2004年第2期12卷 122-123页

作者：李战雄唐松青苏州大学材料工程学院江苏苏州215021 中国科学院上海有机化学研究所上海200032

将3 硝基 1,2,4 三唑 5 酮及其铅盐的合成放大至百克级,利用分段升温,减少硝化剂用量合成NTO时硝化得率达81.8%。

关键词： 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮 NTO铅盐合成有机化学含能添加剂含能材料

工作场所空气中3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的高效液相色谱测定方法

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中国卫生检验杂志 2010年第12期20卷 3169-3170,3173页

作者：唐虹汪冀赵琼王延琦夏宝清时作龙孙苑函兵器工业卫生研究所西安710065

目的:建立工作场所空气中3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的高效液相色谱测定方法。方法:采用ODSC18柱(200 mm×4.6 mm×5μm);流动相∶水∶冰乙酸∶三乙胺=800∶2∶1;流速:1.0 ml/min;检测波长:220 nm。结果:检出限为0.30μg/mL(进样10μl洗脱... 详细信息

目的:建立工作场所空气中3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的高效液相色谱测定方法。方法:采用ODSC18柱(200 mm×4.6 mm×5μm);流动相∶水∶冰乙酸∶三乙胺=800∶2∶1;流速:1.0 ml/min;检测波长:220 nm。结果:检出限为0.30μg/mL(进样10μl洗脱液),最低检出浓度为0.004 mg/m3(以采集150 L空气样品计)。回归方程为y=26.51x-4.06,相关系数为r=0.9999,高、中、低三个浓度的样品,相对标准偏差为1.0%～1.1%,洗脱效率为98.3%～99.7%,方法的回收率为96.9%～102.2%,样品在室温至少可保存14 d,在该条件下与3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮可能共存的三硝基甲苯、黑索今、奥克托今等不干扰测定。结论:该方法具有样品处理简便、测定周期短、灵敏度高、重现性好的优点,适用于工作场所空气中3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的检测。

关键词：工作场所空气 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮高效液相色谱

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NTO晶体空穴缺陷对热分解机理的影响

高等学校化学学报 2023年第8期44卷 97-106页

作者：宁丽媛李丽洁陈锟金韶华鲁志艳北京理工大学材料学院北京100081 甘肃银光化学工业集团有限公司白银730900

为了研究晶体缺陷对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解过程的影响,构建了内含256个NTO分子的完美晶体模型及分别含有0.78%,1.17%,2.34%,3.13%和5.10%空穴缺陷的晶体模型,分别计算了1500 K下6种模型的势能、产物变化等,分析了反应初始... 详细信息

为了研究晶体缺陷对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解过程的影响,构建了内含256个NTO分子的完美晶体模型及分别含有0.78%,1.17%,2.34%,3.13%和5.10%空穴缺陷的晶体模型,分别计算了1500 K下6种模型的势能、产物变化等,分析了反应初始路径并计算了热分解反应速率.结果表明,在1500 K条件下,NTO初始分解反应包含NTO聚集产生团簇、C—NO_(2)键断裂脱硝基、分子间质子转移导致的开环反应和环断裂反应(包括C3—N4,N1—C5键的断裂和C3—N4,N1—N2键的断裂)4种类型.在0.78%~2.34%空穴浓度范围内,随着缺陷浓度增加,4种初始反应发生频次增加,质子化反应提前,环断裂反应延后.当缺陷浓度超过2.34%时,空穴的存在导致晶体塌陷,4种初始反应频次降低,复杂反应频次增加.空穴缺陷的存在使整体热分解进程加快.

关键词： 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮分子反应动力学热分解晶体缺陷热安全性

喷雾干燥法制备NTO/F2314微球及性能表征

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火炸药学报 2023年第7期46卷 617-624,I0006页

作者：武文瑜韩元淇李小东刘慧敏中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了调控3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)基高聚物黏结炸药的形貌和包覆效果,以细化NTO为主体炸药、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物(F2314)为包覆剂,采用喷雾干燥法制备了NTO/F2314复合微球,研究了喷雾干燥过程中进口温度、氮气流量、进料速... 详细信息

为了调控3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)基高聚物黏结炸药的形貌和包覆效果,以细化NTO为主体炸药、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物(F2314)为包覆剂,采用喷雾干燥法制备了NTO/F2314复合微球,研究了喷雾干燥过程中进口温度、氮气流量、进料速率、料液固含量等工艺条件对NTO/F2314微球形貌的影响;利用场发射扫描电镜(SEM)、X射线光电能谱(XPS)、高分辨拉曼光谱(Raman)以及差式扫描量热(DSC)等测试方法,表征了微球形貌、结构及热分解特性。结果表明,制备NTO/F2314微球的优化工艺条件为:进口温度为80℃,氮气流量为414 L/h,进料速率为4.5 mL/min,料液固含量为2%;在此工艺下获得了形貌圆润、颗粒密实、包覆效果好的NTO/F2314复合微球,其热分解表观活化能为285.43 kJ/mol,相比细化NTO的表观活化能提升了16%,极大改善了NTO的热稳定性。

关键词：物理化学 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮 NTO/F2314微球喷雾干燥法高聚物黏结炸药 PBX

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NTO合成过程的热安全性研究

NTO合成过程的热安全性研究

作者：张琳升中北大学

学位级别：硕士

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)是一种综合性能良好的高能钝感炸药,它不仅化学毒性小,而且合成所用的原材料廉价易得,与各种粘结剂、增塑剂相容,能够更好的满足现代战争需要,被广泛应用于不敏感弹药领域中。目前实验室合成NTO的工艺主要是... 详细信息

3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)是一种综合性能良好的高能钝感炸药,它不仅化学毒性小,而且合成所用的原材料廉价易得,与各种粘结剂、增塑剂相容,能够更好的满足现代战争需要,被广泛应用于不敏感弹药领域中。目前实验室合成NTO的工艺主要是以1,2,4-三唑-5-酮(TO)为原料,以98%的硝酸为硝化剂,通过硝化反应生成产物。硝化反应属于国家已经颁布的18种重点监管的化工工艺,所以在实现其工业生产之前必须对合成工艺进行热安全分析。本论文对NTO合成过程的热安全性进行研究,为NTO连续化工业生产线的建设提供了安全保障。本论文具体研究内容如下:(1)利用差式扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)研究原料TO、产物NTO及硝化反应液在非等温条件下和绝热条件下的热稳定性。DSC测试表明,TO在被加热时表现为先熔化后分解,在10 ℃·min-1升温速率下起始分解温度和分解峰温分别为328.13℃和350.22℃,热分解表观活化能Ek和指前因子A分别为172.31 kJ·mol-1和1.80×1014 s-1;NTO被加热时只有一个分解峰,在10 ℃·min-1升温速率下起始分解温度和分解峰温分别为256.04℃和262.52℃,热分解表观活化能Ek和指前因子A分别为122.97 kJ·mol-1和9.40×1011s-1;TO和NTO热分解的最概然分解函数的积分式为G(α)=[(1-α)-1/3-1]2和G(α)=[(1+α)3-1]2,热分解动力学方程为dα/dT=(1.80×1014)/β×3/2(1-α)4/3(1-α)-1/3-1]-1 e172310/RT和dα/dT=(9.40×1011)/β×3/2[(1-α)-1/3-1]-1e122970/RT。ARC测试表明,绝热加热时TO只有一段平缓的分解,从291.56℃开始293.83℃终止,整个过程压力升高0.4bar;NTO有一个快速短暂的分解阶段,它的起、止分解温度分别为215.19℃,249.70℃,压力升高9.01 bar;绝热条件下硝化液的起、止分解温度分别为50.09℃,126.34℃,压力升高14.10 bar;硝化液热分解的表观活化能与指前因子分别为130.70 kJ·mol-1 和2.31×1016 min-1,反应级数是 0.5。(2)利用反应量热装置在线监测整个反应过程,研究了硝酸直接硝解TO过程在不同硝化温度和不同加料时间下的放热特性。研究结果表明,硝化温度为30℃、加料时间为45 min下TO硝化反应过程总放热量为18.41 kJ·mol-1,放热主要集中在加料阶段,保温阶段放热量很少;硝化温度越高,放热速率越大,总放热量变化不大;加料时间越短,放热速率越大,总放热量同样变化不大;综合经济与安全因素考虑,硝化温度为30℃,加料时间为45 min,工艺较为安全。(3)根据特征温度参数危害的分类方法,对NTO硝化过程中的热安全风险进行了评估。结果表明:TO硝化反应过程中的热失控风险等级为1级,二次分解反应的可能性为1级。根据四个特征温度评估出目标反应工艺的危险度等级为1级,工艺危险度较低,只需安装常规的自动系统,对反应过程的主要参数进行监控和自动调节。

关键词： 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮硝化反应放热特性热安全评估

Na（NTO）（H2O）的制备、晶体结构及热力学性质研究

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化学学报 2001年第11期59卷 1946-1951页

作者：宋纪蓉马海霞孙晓红董武胡荣祖郁开北西北大学化工系西安近代化学研究所中国科学院成都分院

利用氢氧化钠溶液与NTO水溶液进行反应制备了标题化合物并培养出单晶.通过X射线单晶结构分析法测定分子结构和晶体结构,其分子式可表示为Na(NTO)(H2O),晶体属单斜晶系,P21/c空间群.晶体学参数为:a=0.6303(1)nm,b=0.8285(1)nm,c=1.1574(2... 详细信息

利用氢氧化钠溶液与NTO水溶液进行反应制备了标题化合物并培养出单晶.通过X射线单晶结构分析法测定分子结构和晶体结构,其分子式可表示为Na(NTO)(H2O),晶体属单斜晶系,P21/c空间群.晶体学参数为:a=0.6303(1)nm,b=0.8285(1)nm,c=1.1574(2)nm,β=103.85(1)°,V=0.5868(2)nm3,Dc=1.925g/cm3,Z=4,F(000)=344,μ=0.238 mm-1,R=0.0259.通过Na(NTO)(H2O)在水中溶解焓的测定,算得其标准生成焓、晶格焓和晶格能.

关键词：氢氧化钠 Na(NTO)(H2O) 钠配合物 NTO 制备晶体结构热力学性能含能催化剂 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮