3-乙氧基-2,4,6-三硝基苯胺的合成、晶体结构及性能

摘要

以苦味酸和原甲酸三乙酯为原料合成中间体2,4,6-三硝基苯乙醚,再经4-氨基-1,2,4-三唑(ATA)胺化制得3-乙氧基-2,4,6-三硝基苯胺,总收率为75.2％.中间体和产物经FT-IR,1H NMR,13C NMR,MS确证结构.成功培养出3-乙氧基-2,4,6-三硝基苯胺单晶,单晶测试其为正交晶系,空间群为Pna21,晶体学参数为:a=1.4028(2)nm,b=0.58767(10)nm,c=2.6458(5)nm,V=2.1811(6)nm3,Z=8,D=1.658 g/cm3.研究了胺化反应原料投料比、反应温度及时间对收率的影响,得到适宜工艺条件为:n2,4,6-三硝基苯乙醚∶nATA∶n乙醇钠＝1.0∶3.0∶4.5(反应物摩尔比),反应温度50～55°C,反应时间6 h.通过DSC-TG研究了产物的热分解过程,其吸热熔化峰温为108.3°C,放热峰温为245.9°C,在193.1°C时,质量损失4.9％.基于密度泛函理论对产物理论爆轰性能进行了计算,其理论爆速为6.86 km/s,理论爆压为19.61 GPa.研究表明:3-乙氧基-2,4,6-三硝基苯胺熔点较低(108.3°C)且具有较好的热稳定性,爆轰性能与2,4,6-三硝基甲苯(TNT)相当,撞击感度(h50=267 cm)远低于TNT(h50=98 cm),有作为熔铸炸药液相载体的潜力.