三种稠环硝胺化合物的爆炸性能估算及其硝化母体化合物的合成

摘要

以乙二醛、硝基胍为原料,经两步环化反应合成了含能稠环化合物6-硝亚氨基咪唑烷并[4,5-e]呋咱并[3,4-b]哌嗪(化合物4),并优化了其合成条件,总收率52.2％(文献值29.4％).以乙二醛、尿素为原料,经两步环化反应合成了稠环化合物5-硝亚氨基咪唑烷并[4,5-d]咪唑烷酮(化合物5).以乙二醛和1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)为原料,通过两步环化反应得到了一种新型含能稠环化合物6-偕二硝基乙烯基咪唑烷并[4,5-e]呋咱并[3,4-b]哌嗪化合物(化合物6).用IR、NMR、MS和元素分析对3种稠环和中间体的结构进行了表征.基于化合物4、5、6设计了3种新型稠环硝胺化合物的结构.用Gaussian 98程序和VLW方程计算了3种稠环的理化性能和爆轰性能.结果表明,3种稠环硝胺化合物的计算密度分别为2.03、2.08、2.07 g/cm3,理论爆速分别为9 928、9 672、10 109 m/s.