張海昊,賈思媛,王伯周,來蔚鵬,周 誠,周彥水
(西安近代化學研究所,陜西西安710065)
7-氨基三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮雜環庚烯的合成、晶體結構及熱行為
張海昊,賈思媛,王伯周,來蔚鵬,周 誠,周彥水
(西安近代化學研究所,陜西西安710065)
以3,4-雙(3′-氨基呋咱-4′-基)呋咱為原料,經氧化和環化2步反應合成了7-氨基三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮雜環庚烯(ATFAZ),收率66%;用紅外光譜、核磁共振、元素分析和質譜對其結構進行了表征,用DSC和TG-DTG研究了ATFAZ的熱分解過程;培養了ATFAZ單晶,用X-射線單晶衍射對晶體結構進行分析。結果表明,ATFAZ晶體屬正交晶系,空間群為P bca,a=1.273 nm,b=0.876(3)nm,c=1.560(6)nm,V=1.740(11)nm3,Z=8,Dc=1.788 g·cm-3,μ=0.141 mm-1,F(000)=944,R1=0.033 8,w R2=0.097 6。在10℃/min的升溫條件下,其熔點為204~207℃,在210~282℃具有明顯的揮發現象。
有機化學;7-氨基三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]氮雜環庚烯;ATFAZ;晶體結構;熱行為
呋咱類化合物具有標準生成焓高、富含氮氧、能量高、密度高、分子熱力學穩定性較好等特點[1-2],成為具有重要開發應用價值的含能化合物。研究表明,對于設計C、N、O原子的高能量密度化合物,呋咱基團是一種非常有效的結構單元[3]。DNTF是目前成功合成的新型呋咱類含能化合物之一[4-5],在DNTF結構單元中,由于氧化呋咱環的配位氧化學性質較為活潑,從而導致DNTF沖擊波感度偏高。周彥水[6]等合成了DNTF去配位氧化合物3,4-雙(3′-硝基呋咱-4′-基)呋咱(BNTF),量子化學計算發現其能量與DNTF相當,沖擊波感度比DNTF低,熔點較低,可用于熔鑄炸藥的液相載體等。同時BNTF也是一種重要的含能中間體,利用其硝基的反應活性,設計、合成了一系列環狀化合物如三呋咱并氧雜環庚三烯、雙呋咱并[3,4-b:3′,4-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氧雜環庚三烯、7氫-三呋咱并[3,4-b:3′,4′-f:3″,4″-d]-氮雜環庚烯[7-10]。……