聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚叠氮乙酸乙烯酯的合成及热稳定性研究

以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)和4,4'-偶氮(4-氰基戊酸)(ACVA)为原料合成大分子引发剂(MI-GAP),用其引发氯乙酸乙烯酯自由基聚合,得到聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚氯乙酸乙烯酯(GAP-bPVCA),最后将其叠氮化得到含能聚合物——聚叠氮缩水甘油醚嵌段聚叠氮乙酸乙烯酯(GAP-b-PVAA)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1H NMR)对GAPb-PVAA的结构进行了表征。利用差热分析(DTA)、热重分析(TG)和微分热重分析(DTG)对GAP-b-PVAA的热稳定性进行了研究。结果表明,GAP-b-PVAA在空气中200℃未见分解;GAP-b-PVAA具有两个热失重过程,其中最大质量损失发生在228~243℃范围内,失重率为68.74%。GAP-b-PVAA热分解动力学参数由不同升温速率下的DTA表征数据,通过Kissinger方法和Ozawa方法计算得到,两种方法得到的表观活化能Ea数值相近,表明GAP-b-PVAA热稳定性良好,有望用于熔铸炸药中作为一种含能黏结剂。     

一种新型双3,4-羟基吡啶酮类衍生物的合成及铀络合研究

以甲基麦芽酚为原料,经4步反应合成得到一种新型的四齿双3,4-羟基吡啶酮类衍生物,通过红外、紫外、核磁、质谱对其结构进行了表征.采用等摩尔连续变化法测定了四齿双3,4-羟基吡啶酮衍生物与UO22+的络合常数,在pH=7.4时,络合常数lgK=22.7,证实所合成的四齿双3,4-羟基吡啶酮衍生物有望成为一种新型的核素促排剂.     

富勒烯并4,4'-二(N-乙酰基-2-氨乙基)二苯基环丙烷的合成

以对甲苯磺酰肼、4,4'-二(N-乙酰基-2-胺乙基)苯甲酮和C60为原料,采用一锅煮方法合成了富勒烯并4,4'-二(N-乙酰基-2-氨乙基)二苯基环丙烷,为后期水溶性核素促排剂的合成提供原料。该方法比已报道方法反应步骤简单,操作方便,安全性好。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)对产物的结构进行了表征。     

MAMA双功能螯合剂前体的合成及结构表征

双功能螯合剂在放射性药物的研究、合成、应用,特别是在生物分子的放射性标记方面发挥着极为重要的作用.本文采用简易方法合成了MAMA双功能螯合剂前体,N-(2"-对甲氧苄巯乙基)-2-[(2'-对甲氧苄巯乙基)氨基]乙酰胺,并通过Uv-vis、IR、1HNMR、MS以及元素分析等对其结构组成进行了确证;同时,利用Gaussian 03W程序对其进行了结构优化描述,并计算了相应的分子能量.此外,对制备得到的前体进行了稳定化处理,将其转化为盐酸盐形式,并用IR、1HNMR等进行了检验,确定了此处理是合理可行的.     

神经毒剂沙林的破坏机理研究

采用VAMP和密度泛函程序DMol3计算了沙林的生成热,并用VAMP-PM3/UHF半经验方法对沙林裂解的过渡态进行了优化计算,共发现9种过渡态,据此判断化学键断裂的难易顺序为P=O＞P-F＞P-O＞C-O＞P-C＞C-C＞C-H; C-H键断裂的活化能最小,可能与氢原子迁移到氧原子上有关.活化能小于相应的键解离能,计算结果能解释沙林的质谱数据.计算结果对使用低当量小型核武器破坏沙林等生化武器(核除剂)的可行性提供了能量上的参考,即试图通过计算得出有效的原位破坏沙林等生化战剂所需的最低能量,进而研究使用低当量小型核武器破坏沙林等生化武器的可行性.     

硫酸氢酯化富勒烯醇的合成与表征

为了提高聚合物膜的质子传导性能、阻醇性能、化学稳定性及热稳定性,以C60为原料,与NaOH和H2O2反应制得富勒烯醇1,富勒烯醇再与发烟硫酸反应制得硫酸氢酯化的富勒烯醇2.用FT-IR(傅立叶变换红外光谱)、MS(质谱)和元素分析等测试方法对产物结构进行了表征.产物2的最佳合成工艺条件为:反应物富勒烯醇与20%发烟硫酸的物质的量比为1∶11,反应温度为25℃,反应时间为72h.此时产物2产率可达到52.2%(以消耗的C60计).     

2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物的合成研究

为了给高能炸药提供钝感剂,以提高其安全性能,用甘氨酸、苯甲醛和C60等为原料合成了2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物(产物1),探讨并获得了产物1的适宜合成工艺条件: 反应物C60、苯甲醛和甘氨酸物质的量之比为1∶4∶6,温度为105 ℃,反应时间为14 h,此时产率可达到75%(以消耗的C60计).用FT-IR(傅立叶变换红外光谱)、UV-Vis(紫外可见光谱)、1H-NMR(核磁共振氢谱)和MS(质谱)表征了产物1的结构,初步探讨了产物1对HMX(奥克托今)的钝感作用.结果表明,产物1对HMX具有明显的钝感作用,添加质量分数为1%的产物1可使HMX的摩擦感度降低到33%,撞击感度降低到48%.     

柱色谱法批量分离N-甲基-2-(3-硝基苯基)吡咯烷[3’,4’:1,2][60]富勒烯研究

经C60、N-甲基甘氨酸和间硝基苯甲醛反应得到N-甲基-2-(3-硝基苯基)吡咯烷[3′,4′∶1,2][60]富勒烯(MNPF)反应液,旋转蒸发干燥得质量分数为23%的MNPF粗品,采用柱色谱法批量分离其中的MNPF。确定了柱色谱法批量分离MNPF的最佳工艺条件:二硫化碳为流动相,柱层析用硅胶(37~48μm)为固定相,色谱柱直径5cm,高径比为6∶1,最大上样量为23 g。此时分离所得MNPF纯度达99%,回收率为92.3%。     

核除剂武器概念研究进展

使生化制剂失效的过程称为除剂或中和,2002年美国提出了核除剂武器的概念.从核除剂方法原理、核除剂武器的特点、美国核除剂效应的理论研究和实验研究现状等方面进行了总结.美国1991年提出了低当量核武器的概念,随后采用MCNP4A耦合中子-光子蒙特卡洛程序,分别计算了低当量核弹头和核拦截器产生的瞬发辐射和缓发裂变残留对不同存在方式的生化制剂的中和效果,同时美国军事放射生物研究所进行了辐照灭活生化制剂有效性的实验研究.研究表明,核除剂武器具有原位中和、致命性、彻底性和实战性等特点,也同样具有使用引起的附带毁伤效应大的弱点,同时有降低核武器使用"门槛"的危险.     

C60丙二酸二(2,4,6-三硝基苯乙基)酯马来酸聚合物铅盐的合成

以TNT和甲醛为原料,首先得到2,4,6-三硝基苯乙醇(TNPE),TNPE和丙二酰氯经酯化反应合成得到丙二酸二(2,4,6-三硝基苯乙基)酯(TNPEM),TNPEM与C60通过Bingel反应制备了C60丙二酸二(2,4,6-三硝基苯乙基)酯(FTNPEM).FTNPEM再与马来酸和硝酸铅通过共聚合成盐反应得到含能的C60丙二酸二(2,4,6-三硝基苯乙基)酯马来酸聚合物铅盐5.采用FT-IR、UV-Vis、GPC、XPS、XRD等表征方法对聚合物及其铅盐的结构进行了分析.利用差热分析法(DTA)和热重分析法(TGA)对聚合物铅盐5的热稳定性及其对RDX的热分解催化作用进行了研究.结果表明,在空气气氛下,聚合物铅盐5初始分解峰值温度为239℃,表明产物热稳定性良好.对RDX热分解催化作用研究结果表明,聚合物铅盐5能加速RDX的分解,并使RDX分解峰温降低6℃.