1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的急性毒性研究
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化学品安全技术说明书第一部分化学品及企业标识化学品中文名:1,1-二氯乙烯化学品英文名:1,1-dichloroethylene|vinylidene chloride化学品别名:偏二氯乙烯|乙烯叉二氯CAS No.:75-35-4EC No.:200-864-0分子式:C2H2Cl2第二部分危险性概述| 紧急情况概述液体。
极端易燃,有爆炸危险。
| GHS 危险性类别根据 GB 30000-2013 化学品分类和标签规范系列标准(参阅第十六部分),该产品分类如下:易燃液体,类别 1。
| 标签要素象形图警示词:危险危险信息:极端易燃液体和蒸气。
防范说明预防措施:远离热源、热表面、火花、明火以及其它点火源。
禁止吸烟。
保持容器密闭。
容器和接收设备接地和等势联接。
使用不产生火花的工具。
采取措施,防止静电放电。
戴防护手套/穿防护服/戴防护眼罩/戴防护面具。
事故响应:如皮肤(或头发)沾染:立即去除/脱掉所有沾染的衣服。
用水清洗皮肤或淋浴。
安全储存:存放在通风良好的地方。
保持低温。
废弃处置:按照地方/区域/国家/国际规章处置内装物/容器。
| 危害描述物理化学危险极端易燃液体,有爆炸危险。
健康危害吸入该物质可能会引起对健康有害的影响或呼吸道不适。
意外食入本品可能对个体健康有害。
通过割伤、擦伤或病变处进入血液,可能产生全身损伤的有害作用。
眼睛直接接触本品可导致暂时不适。
环境危害请参阅 SDS 第十二部分。
第三部分成分/组成信息√物质混合物第四部分急救措施| 急救措施描述一般性建议:急救措施通常是需要的,请将本 SDS 出示给到达现场的医生。
皮肤接触:立即脱去污染的衣物。
用大量肥皂水和清水冲洗皮肤。
如有不适,就医。
眼睛接触:用大量水彻底冲洗至少 15 分钟。
如有不适,就医。
吸入:立即将患者移到新鲜空气处,保持呼吸畅通。
如果呼吸困难,给于吸氧。
如患者食入或吸入本物质,不得进行口对口人工呼吸。
如果呼吸停止。
立即进行心肺复苏术。
在细胞膜表面后发生内吞作用,形成包含纳米颗粒的内吞小囊泡,导致细胞膜结构的改变[8]。
随着纳米氧化铈剂量的增加,ALT 水平反而有降低的趋势,可能与前面所提到的纳米氧化铈本身的抗氧化能力以及高剂量染毒造成的纳米颗粒团聚效应[9]有关。
LDH 普遍存在于组织细胞中,当肝细胞受损时可以引起LDH 逸出。
王天成等[10]研究结果显示,大剂量纳米二氧化钛胃灌注导致LDH 水平高于阴性对照组和普通二氧化钛组,与本次研究结果不同。
这可能是LDH 反映肝细胞损害的灵敏度不高,且LDH 恢复较快,而本实验周期较长,受损的肝细胞可能已逐步恢复,同时纳米氧化铈对肝细胞的损害较小所致。
BUN 是蛋白质代谢的主要终末产物。
血肌酐是肌肉中肌酸的代谢产物。
在肾脏损伤早期,BUN 和血肌酐可在正常范围,当损伤达到一定程度时,BUN 和血肌酐才明显升高。
本次实验中剂量纳米氧化铈组BUN 水平最高,可能与纳米氧化铈在肾脏中大量滞留有关。
有研究表明[11]二氧化钛进入体内通过肾脏随尿排出,但颗粒直径变小就很难排出体外,滞留在肾脏中造成损害。
高剂量纳米氧化铈组BUN 水平最低,可能是由于染毒剂量超过一定水平后,纳米氧化铈颗粒团聚效应[9]明显增强,致使体内纳米颗粒粒径增大所致。
纳米氧化铈组血肌酐水平高于阴性对照组,血肌酐水平有随着实验组剂量升高而降低的趋势,说明纳米氧化铈颗粒可以造成血肌酐水平的改变,但其颗粒本身的抗氧化性可能又对细胞起到一定的保护作用,其机制有待我们进一步深入研究和探索。
参考文献:[1]林本成,袭著革,张英鸽,等.三种纳米材料致大鼠肝肾损伤的初步研究[J ].卫生研究,2008,37(6):651-653.[2]Dong X T ,Qu X G ,Hong G Y ,et al .Preparation and applicationin electrochemistry of nanocrystalline CeO 2[J ].Chin Sci Bull ,1996,41(16):1396-1401.[3]刘颖.多壁碳纳米管致大鼠肺损伤研究[D ].上海:复旦大学,2008.[4]杨保华,雷荣辉,吴纯启,等.纳米铜对大鼠肝脏和肾脏的氧化损伤作用[J ].环境与健康杂志,2009,26(5):411-413.[5]Schubert D ,Dargusch R ,Raitano J ,et al .Cerium and yttrium oxidenanoparticles are neuroprotective [J ].Biochemical and Biophysical Research Communications ,2006,342:86-91.[6]D Chung.Nanoparticles have health benefits too [J ].New Scientist ,2003,179:2410-2416.[7]Zhang H ,He X ,Zhang Z ,et al .Nano-CeO 2exhibits adverse effectsat environmental relevant concentrations [J ].Environ Sci Technol ,2011,45(8):3725-3730.[8]Auffau M ,Decome L ,Rose J ,et al .In vitro interactions betweenDMSA-coated maghemite nanoparticles and human fibroblasts :a physi-cochemical and cyto-genotoxical study [J ].Environ Sci Technol ,2006,40(14):4367-4373.[9]李倩.三氧化二铁纳米颗粒的氧化损伤作用研究[D ].南京:东南大学,2005.[10]王天成,王江雪,陈春英,等.大剂量纳米二氧化钛染毒对小鼠血清生化指标的影响[J ].工业卫生与职业病,2007,33(3):129-131.[11]曹辉彩,王燕,王宇,等.大剂量纳米二氧化钛对小鼠肝肾的影响[J ].中国误诊学杂志,2010,10(18):18.收稿日期:2011-08-06;修回日期:2011-10-22基金项目:山东省自然科学基金项目(编号:ZR2010CL003)作者简介:杨治峰(1981—),女,硕士在读,研究方向:卫生毒理学。
1,12二氨基22,22二硝基乙烯的合成和性能周 诚,周彦水,黄新萍,王锡杰(西安近代化学研究所,陕西西安 710065)摘 要:以22甲基咪唑为原料,通过硝化、水解反应,合成了1,12二氨基22,22二硝基乙烯(DAD E),13.4%,经元素分析、红外光谱、质谱、核磁共振等表征了其结构,研究了硫酸浓度、反应温度、反应时间等因素对产率的影响,并测试了DAD E的密度、爆速、感度、真空安定性、爆发点等物化和爆轰性能。
关键词:有机化学;1,12二氨基22,22二硝基乙烯(DAD E);合成;性能中图分类号:TJ55;O622.6 文献标识码:A 文章编号:100727812(2005)022*******Syn thesis and Properties of1,1-D i am i no-2,2-D i n itroethyleneZHOU Cheng,ZHOU Yan2shu i,HUAN G X in2p ing,W AN G X i2jie(X i′an M odern Chem istry R esearch In stitu te,X i′an710065,Ch ina)Abstract: 1,12D iam ino22,22din itroethylene(DAD E)w as syn thesized w ith22m ethyli m idazo le as p ri m ary sub2 stance by n itrati on and hydro lysis step s in tu rn and the yield of DAD E is13.4%.Its structu re w as char2acterized by elem en tal analysis,I R,M S and NM R.T he effects of concen trati on of su lfu ric acid,reacti on temperatu re,reac2 ti on ti m e on the yield w ere investigated.Som e i m po rtan t p roperties of DAD E w ere determ ined as:den sity,1.885 g c m3,detonati on velocity,8047m s(Θ=1.696g c m3);fricti on sen sitivity,10%(3.92M Pa,90°);i m pact sen2 sitivity,6%(10kg,25c m);H50,89.1c m(5kg);vacuum stab ility test,0.14m l 5g(100℃,48h),exp lo si on tem2 peratu re,285℃(5s delay).Key words: o rgan ic chem istry;1,12diam ino22,22din itroethylene(DAD E);syn thesis;p roperty引 言1,12二氨基22,22二硝基乙烯(简称DAD E或FO X27)结构式为(H2N)2C=C(NO2)2,其分子结构特点是分子内和分子间存在大量氢键,可以降低感度,增加稳定性。
1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成及工艺研究1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一种新型含能材料,它的威力大,感度低,化学安定性好,自从1998年被合成以来,一直受到人们的广泛的关注。
目前报道有三种制备方法,硝化过程有酸用量大,对温度要求严格,放热剧烈等缺点。
因此,寻找一种高效而稳定的硝化体系是合成FOX-7的重要研究方向。
硝硫混酸是硝化反应常用的硝化体系,硝化能力强,可以通过改变条件选择性硝化,但是反应过程往往十分剧烈,容易发生危险。
本课题以盐酸乙脒和丙二酸二乙酯为原料合成了2-甲基嘧啶-4,6-二酮,采用不同的硝化体系对2-甲基嘧啶-4,6-二酮进行硝化,水解得到FOX-7。
优化了缩合、硝化的工艺条件。
合成2-甲基嘧啶-4,6-二酮的最佳工艺条件如下:反应时间为3h,盐酸乙脒和丙二酸二乙酯的摩尔比为1:1,反应温度为90℃。
产率可达91.2%。
改进的硝硫混酸硝化的最佳工艺条件如下:浓硫酸与反应物的摩尔比为9:1,有机溶剂与浓硫酸体积比为1:1,反应时间为3 h,反应温度为10℃时产率最高,得率为89.6%。
首次用N205-浓硫酸体系硝化2-甲基嘧啶-4,6-二酮得到FOX-7,优化的反应条件如下:硝化剂为N2O5-CH2Cl2, N2O5与2-甲基嘧啶-4,6-二酮的摩尔比为2:1,浓硫酸与2-甲基嘧啶-4,6-二酮的摩尔比为9:1,反应温度为10℃,反应时间为2h时,产率最高,可达86.7%。
实验通过质谱、红外、核磁等分析手段对所制备的化合物进行了结构表征,结果证实所得的产物符合要求,所制备的化合物与设计目标一致。
提高工艺安全性的FOX-7合成方法❋邵闪;蔺向阳;潘仁明【摘要】为了提高合成工艺的安全性,提出了一锅法制备1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的方法。
控制反应体系温度在15℃左右,采用蠕动泵将浓硫酸连续地加入到2-甲基-4,6-二羟基嘧啶与二氯甲烷的悬浮液中,固体原料溶解后,再将发烟硝酸滴加到反应物料中,进行硝化反应;然后连续滴加水到反应器中,进行水解开环反应;再经过固液分离、洗涤和干燥,得到FOX-7。
探讨了硝化剂的加料方式对收率和工艺安全性的影响。
结果表明:惰性溶剂的引入,分散了反应物,硝化反应释放的热量可以及时扩散,物料温度控制更平稳,消除了物料团聚现象,而且与硝硫混酸加料相比,采用浓硫酸与发烟硝酸分步加料的方式,升温速率可降低51.0%,FOX-7的收率由63.0%提高到了82.6%,工艺的安全性显著提升。
%The aim of this paper is to explore one-pot method for synthesis of 1, 1-diamino-2, 2-nitroethylene (FOX-7) to improve process safety. At 15 ℃, concentrated sulfuric acid was continuously added into the mixture of 2-methyl-4, 6-dihydroxypyrimidine and dichloromethane solvent by peristaltic pump to dissolve the solid material. And then fuming nitric acid was continuously added into the solution to complete the nitration reaction. Finally, water was added into the reaction system to complete the hydrolysis reaction without isolating the intermediate compound. After that, FOX-7 product was obtained through filtering, washing and drying. In addition, influences of nitration agent feed methods on product yield and safety properties were studied. Results show the feature of a better heat release from reaction system, a more consistent reaction temperature and thedisappearance of material agglomeration due to the addition of inert solvent into dispersed reactants. Compared to adding mixed acid, the feeding method of using concentrated sulfuric acid to dissolve the raw mate-rial before adding nitric acid can reduce nitrification heating rate by 51. 0%, increase the yield of FOX-7 from 63. 0% to 82. 6%, and improve the process safety.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】5页(P21-25)【关键词】钝感炸药;1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7);合成;工艺安全;2-甲基-4,6-二羟基嘧啶【作者】邵闪;蔺向阳;潘仁明【作者单位】南京理工大学化工学院江苏南京,210094;南京理工大学化工学院江苏南京,210094;南京理工大学化工学院江苏南京,210094【正文语种】中文【中图分类】TD235.2+1;TQ561,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(DADNE,FOX-7)是一种新型的钝感炸药,它的分子结构能够很好地解释其钝感表现行为[1]。
1-氨基-1-乙氨基-2,2-二硝基互烯的结构特性与蛰性质研究徐抗震; 赵凤起; 王锋; 王晗; 罗金安; 胡荣祖【期刊名称】《《化学物理学报》》【年(卷),期】2010(000)003【摘要】1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)和乙胺水溶液在92℃下反应合成出了一种新型含能材料1-氨基-1-乙氨基-2,2-二硝基乙烯(AEFOX-7).利用理论计算方法研究了AEFOX-7的分子结构、红外吸收和核磁共振化学位移.用DSC和TG/DTG研究了AEFOX-7的热行为.其热行为可分为一个熔化过程和一个紧接的剧烈放热分解过程.热分解反应的放热焓、表观活化能和指前因子分别为:374.88,169.7kJ/mol和1019.24s^-1,热爆炸的临界温度是145.2℃.采用微量热法和理论计算方法研究了AEFOX-7的比热容,298.15K时为214.50J/(molK).【总页数】8页(P335-341,I0002)【作者】徐抗震; 赵凤起; 王锋; 王晗; 罗金安; 胡荣祖【作者单位】^p【正文语种】中文【中图分类】O【相关文献】1.不稳定含能材料1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯的包合研究 [J], 赵冬梅;张国防;毕富强;樊学忠;赵凤起2.含1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的钝感微烟推进剂能量参数和燃烧特性[J], 赵凤起;高红旭;徐司雨;仪建华;裴庆;郝海霞;邢晓玲3.3{1-[2-(-3-羟基-1-甲基-2-亚丁烯氨基)-苯亚氨基]-乙基}4-甲硫基-2,4-戊二烯-2-醇的不对称Schiff碱镍(Ⅱ)配合物的合成、结构和性质 [J], 徐显秀;牟忠诚;郭黎萍;王芒;刘群;邢燕;胡宁海;贾恒庆4.1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯碱金属盐的制备及对改性双基推进剂主组分热分解的催化作用 [J], 高玲;张国防;赵凤起;樊学忠;陆洪林;郑亚峰;李吉祯5.1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯(AHDNE)的合成、晶体结构和理论计算 [J], 常春然;徐抗震;宋纪蓉;严彪;马海霞;高红旭;赵凤起因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
爆炸物、剧毒(高毒)气体和液体排查表序号类别名称1爆炸物,1.1项叠氮化钡2爆炸物,1.1项叠氮化铅[含水或水加乙醇≥20%]3爆炸物,1.1项4,6-二硝基-2-氨基苯酚4爆炸物,1.1项二硝基苯酚[干的或含水<15%]5爆炸物,1.1项二硝基甘脲6爆炸物,1.1项二硝基间苯二酚7爆炸物,1.1项二硝基重氮苯酚[按质量含水或乙醇和水的混合物不低于40%]8爆炸物,1.1项二乙二醇二硝酸酯[含不挥发、不溶于水的减敏剂≥25%]9爆炸物,1.1项甘露糖醇六硝酸酯[湿的,按质量含水或乙醇和水的混合物不低于40%] 10爆炸物,1.1项高氯酸铵11爆炸物,1.1项环三亚甲基三硝胺[含水≥15%]12爆炸物,1.1项环三亚甲基三硝胺[减敏的]13爆炸物,1.1项环三亚甲基三硝胺与环四亚甲基四硝胺混合物[含水≥15%或含减敏剂≥10%]14爆炸物,1.1项环三亚甲基三硝胺与三硝基甲苯和铝粉混合物15爆炸物,1.1项环三亚甲基三硝胺与三硝基甲苯混合物[干的或含水<15%]16爆炸物,1.1项环四亚甲基四硝胺[含水≥15%]17爆炸物,1.1项环四亚甲基四硝胺[减敏的]18爆炸物,1.1项环四亚甲基四硝胺与三硝基甲苯混合物[干的或含水<15%]19爆炸物,1.1项季戊四醇四硝酸酯[含蜡≥7%]20爆炸物,1.1项季戊四醇四硝酸酯[含水≥25%或含减敏剂≥15%]21爆炸物,1.1项季戊四醇四硝酸酯与三硝基甲苯混合物[干的或含水<15%]22爆炸物,1.1项甲基丙烯酸三硝基乙酯23爆炸物,1.1项雷汞[湿的,按质量含水或乙醇和水的混合物不低于20%]24爆炸物,1.1项六硝基-1,2-二苯乙烯25爆炸物,1.1项六硝基二苯胺26爆炸物,1.1项六硝基二苯胺铵盐27爆炸物,1.1项六硝基二苯硫28爆炸物,1.1项脒基亚硝氨基脒基叉肼[含水≥30%]29爆炸物,1.1项脒基亚硝氨基脒基四氮烯[湿的,按质量含水或乙醇和水的混合物不低于30%]序号类别名称30爆炸物,1.1项1,3,5-三硝基苯31爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯胺32爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯酚33爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯酚铵[干的或含水<10%]34爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯酚钠35爆炸物,1.1项三硝基苯磺酸36爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯磺酸钠37爆炸物,1.1项三硝基苯甲醚38爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯甲酸39爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基苯甲硝胺40爆炸物,1.1项三硝基苯乙醚41爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基二甲苯42爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基甲苯43爆炸物,1.1项三硝基甲苯与六硝基-1,2-二苯乙烯混合物44爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基甲苯与铝混合物45爆炸物,1.1项三硝基甲苯与三硝基苯和六硝基-1,2-二苯乙烯混合物46爆炸物,1.1项三硝基甲苯与三硝基苯混合物47爆炸物,1.1项三硝基甲苯与硝基萘混合物48爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基间苯二酚49爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基间苯二酚铅[湿的,按质量含水或乙醇和水的混合物不低于20%] 50爆炸物,1.1项三硝基间甲酚51爆炸物,1.1项2,4,6-三硝基氯苯52爆炸物,1.1项三硝基萘53爆炸物,1.1项三硝基芴酮54爆炸物,1.1项2,3,4,6-四硝基苯胺55爆炸物,1.1项四硝基萘56爆炸物,1.1项四硝基萘胺57爆炸物,1.1项硝铵炸药58爆炸物,1.1项硝化甘油[按质量含有不低于40%不挥发、不溶于水的减敏剂]59爆炸物,1.1项硝化甘油乙醇溶液[含硝化甘油≤10%]60爆炸物,1.1项硝化淀粉61爆炸物,1.1项硝化纤维素[干的或含水(或乙醇)<25%]62爆炸物,1.1项硝化纤维素[未改型的,或增塑的,含增塑剂<18%]63爆炸物,1.1项5-硝基苯并三唑64爆炸物,1.1项硝基胍65爆炸物,1.1项硝基脲序号类别名称66爆炸物,1.1项硝基三唑酮67爆炸物,1.1项硝酸铵[含可燃物>0.2%,包括以碳计算的任何有机物,但不包括任何其它添加剂]68爆炸物,1.1项硝酸铵肥料[比硝酸铵(含可燃物>0.2%,包括以碳计算的任何有机物,但不包括任何其它添加剂)更易爆炸]69爆炸物,1.1项硝酸脲70爆炸物,1.1项硝酸羟胺71爆炸物,1.1项硝酸重氮苯72剧毒气体或液体氯73剧毒气体或液体异氰酸甲酯74剧毒气体或液体烯丙胺75剧毒气体或液体丙酮合氰化氢;2-羟基异丁腈;氰丙醇76剧毒气体或液体一甲肼;甲基联氨77剧毒气体或液体磷化三氢;膦78剧毒气体或液体全氯环戊二烯79剧毒气体或液体甲基氯甲醚;氯二甲醚80剧毒气体或液体光气81高毒气体或液体氨82高毒气体或液体二硫化碳83高毒气体或液体硫酸二甲酯84高毒气体或液体氯乙烯[稳定的]85高毒气体或液体苯86高毒气体或液体苯胺87高毒气体或液体2-丙烯腈[稳定的]88高毒气体或液体氟化氢[无水]89高毒气体或液体甲苯-2,4-二异氰酸酯90高毒气体或液体硫化氢91高毒气体或液体硝基苯92高毒气体或液体一氧化碳。
1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成和表征第16卷第2期2004年4月化学研究与应用ChemicalResearchandApphcadonV01.16.No.2Apr.,2OO4文章编号:1004—1656(2003)06—0264.031,l一二氨基一2,2一二硝基乙烯的合成和表征蔡华强,舒远杰,郁卫飞,田野,曾贵玉,程碧波(中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900)关键词:1,1一二氨基一2,2一二硝基乙烯;合成;热稳定性;感度;炸药性能中图分类号:23.121文献标识码:A三氨基三硝基苯(1,3,5一trimnino一2,4,6一trinitrobenzene,TA TB)非常钝感,已得到广泛应用,但其爆轰能量太低,只相当于奥克托今(1,3,5,7一tetranitro-1,3,5,7一tetrazacyclooctane,HMX)的65%,影响武器的小型化,因此,有必要研究开发新的能量更高的低(钝)感炸药.1,1一二氨基.2,2一二硝基NMIO首先是2一甲基咪唑硝化得到不稳定的DADE衍生物,该化合物在室温下5h内可全部分解生成稳定的化合物2.(二硝基亚甲基)_4,5一咪唑烷二酮[2一(dinitromethylene)-4,5一imidazoledione,NMIO],然后NMIO胺化开环得DADE.对该合成工艺进行了放大并对反应条件进行了优化,对合成出的DADE进行了结构表征.1实验部分1.1DADE的合成剧烈搅拌下,19~C,将2一甲基咪唑l6.5g溶解在160mL浓硫酸(98%)中,90min内将32mL发烟硝酸(1.51cm3)加入反应体系,1h后,白色沉淀形成,搜集沉淀并用冷的三氟乙酸溶液洗涤,0~C真空干燥.室温放置5h,失重26.5%,得到白色固体NMIO,将NMIO加入30mL水中,再加入25%的氨水,调节pH=8~9,几秒钟后,亮黄色晶体析出,洗涤,50~C于燥3h,得到DADE5.6g,收率l8.8%乙烯(1,1-diamino一2,2.dinitroethylene,FOX一7,简称DADE)耐热性好,能量密度高于TA TB,感度与TA TB相近[一3l,自1998年首次报道[]后立即成为炸药合成研究的热点之一.我们采用2一甲基咪唑为反应底物的合成路线如下:1.2产物的结构表征产物没有熔点,在加热到220~C和275~C时有两种不同的分解方式,主要质谱峰(FinniganMA T95S型质谱仪)为:148(M),86,69,44,43(基峰),3O.红外光谱(Nicolet800型仪)v(cm):3404(NH2),3330(NH2),3298(NH2),3223(NH2),1633(NH2),1518(NH2)1469,1393,1351(NO2),1221,1166,1137,1023,620,458.(氘代DMSO溶解BrukerA V ANCE300型NMR仪)HNMR谱图上只在8.759处出现一个较宽的峰,在BCNMR谱图上在129.411和159.040处有两个峰,通过积分可知两种C原子的比为1:1.元素分析测定值(计算值,%)为:C,16.09(16.22);H,2.68(2.72);N,37.87(37.84).2结果与讨论2.1反应条件对硝化反应的影响合成反应主要分胺化和硝化两步,胺化反应在数秒钟之内即可完成,影响因素较少.硝化反收稿El期:2003-0225;修回日期:2003-08—28基金项目:中国:[程物理研究院行业科学技术预先研究基金资助(2oo2or~)联系人简介:蔡华强(1974一),男,助理研究员,研究方向为含能材料合成.Email:************************一0H/|oO第6期蔡华强等:1,1.二氨基.2,2二硝基乙烯的合成和表征应时间较长,温度,搅拌,物料配比,2.甲基咪唑的细化程度,反应时间等对产物的收率都有影响,其中温度和搅拌对反应的影响尤为显着.当反应温度为15~25~C才能得到固体产物NMIO,温度间隔2收率依次为(%):5.8,11.4,13.6,12.5,7.2和5.5.19~C左右时产率最高;当温度低于15~C或高于25℃时,得不到NMIO;反应过程中温度波动越小产率越高,如果温度过高或过低,也得不到NMIO.这可能是因为生成NMIO的某种或多种活性体非常不稳定,存在的温度范围非常窄;另外,体系中存在竞争反应,当温度出现剧烈波动时,副产物(主要是仲班酸)明显增多.硝化反应中,2.甲基咪唑的溶解过程和硝酸的滴加过程均剧烈放热,充分搅拌可以及时将热量传出,同时也可避免反应体系出现局部过热,抑制副反应的进行;随着硝化反应的进行,固体产物NMIO不断增多,体系的粘度逐渐增大,必须不断增加搅拌功率.当搅拌效果很差时,得不到NMIO.2.2放大前后硝化反应条件对比表1放大前后反应条件对比Table1Comparison0fmagnifiedi’lL-riveconditions witIltheginal对原合成工艺放大4倍,硝酸的滴加时间需从不到30min延长至90min,这一方面是由于放大后发烟硝酸和浓硫酸的量增加,导致混合过程放热量增加,要控制温度在19~C就必然要延长滴加时间,另一方面是由于反应物量增多后,生成足够参考文献:[1]OstmarkH,LangletA,Ber~anH,eta1.,Thellth InternationalDetonationSymposium,1998,UCRL-JC. 102234.[2]BellamyAJ,GoedeP,SandbergC.eta1.Int.Annu.Conf. ICT33tl1.20o2.[3]EldsaterC,EdvinssonH,JohanssonM,eta1.Int.Annu.ICT 的活性中间体的时间相对延长;放大后的反应时间明显缩短,产率大幅度提高(表1).2.3性能DADE的晶体密度为1.878#cm3,可溶于二甲亚砜等强极性溶剂,对热相当稳定.DSC测试表明DADE在238~C和281oC有两个放热峰,TG谱图显示至少有两个主要的分解步骤,说明DADE热分解的初始中间体热稳定性较差;DADE的落锤感度远低于HMX和黑索今(1,3,5.trinitro-1,3,5.triazacycolhexane,RDX),DADE的电火花感度也比HMX和RDX低很多(表2).表2DADE和RDX,HMX的炸药性能对比Table2Kxpl~ivepropertiesdataforDADE,RDXandHMX 2.4反应机理探讨反应中出现显着的多种颜色变化,表明硝化过程中可能存在不同的络合态,生成2.甲基_4,5.二氢一(1H).5.咪唑啉酮等中间体中.将该化合物硝化,在与2.甲基咪唑相同的反应条件下,很快生成一个各方面性质都与前面描述的不稳定DADE衍生物一致的化合物,它也可在室温下5h内全部生成NMIO.由此推断硝化反应中很有可能是2.甲基咪唑环上先上酮基和偕二硝基;然后,酮基和硝基的拉电子效应引起甲基上C—H键的极化,使碳原子容易受到亲电进攻,最终导致甲基上两个氢原子被硝基取代,同时咪唑环上的双键发生转移,生成不稳定的中间体化合物.33tl1.2o【】2.14JLatypovNV,BergmanJ,LangletA,eta1.Tetrahedron,.1998,54:11525—11536.[5]董海山,周芬芬.高能炸药及相关物性能,北京:科学出版社,1989,249—267.(下转269页)第1期薛高等:微波促进下Cu(II)催化合成B.萘甲醚269较低.FeCI3晶体熔沸点较低,在高温下易发生缔合,且CuC12中cu是d9,周围有六个cl一配位,发生畸变,结果可获额外稳定化能,所以CuC1的水合热较高,在微波中的吸热效果好,催化作用参考文献:[1]GedyeRN,SmithFE,WestawayKC.Can.J.Chem,1988,66.17.[2]韩广甸,范如霖,李述文编译.有机制备化学手册(上),新1版.北京:化学工业出版社,1985.288.大,故产率较其它的Lewis酸高.综上所述,本反应最佳的反应条件是采用结晶二氯化铜为催化剂,用390W的微波辐射l5分钟,产率为69.6%.[3]Cillemin,Didier,Sanvaget.Frederiqlie:b-,aett,1994,6:435.[4]周广运.化学世界,1998,10:524.[5]樊能廷,有机合成事典,267—268,北京:北京理工大学出版社,1998,267—268.Synthesisofmethylp-naphylmethyletherundermicrowaveradiationXUESong,ZHANGY e,LUOXiao—wei,CHENGJun,HUANGMeng—jiao (DepartmentofChemistry,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:p—Naphthyhnethyletherisanimportantintermediateinorganicsynthesis.Itwassynthesized usingcatalysis0fCu(II)underthemicrowaveirradiation.TherelationshipbetweentheyieldandtheLewisacidWasstud ied.Thereactantsandthecatalystareenvironmentallyfriendly.Keywords:microwaveirradiation,p—naphthylmethylether,catalystofcopperion(Ⅱ),greenchemica lreaction(上接265页)(责任编辑李瑛)SynthesisandCharacteristicsofl,1-diamino-2,2-dinitroethyleneCAIHua—qiang,YUWei—fei,TIANY e,SHUY uan—jie,ZENGGui—yu,CHENGBi—bo (InstituteofChemicalMaterials,CAEP,Mianyang621900,China)Abstract:Nitrationsof2一methylimidazolegaveintermediates,whichwereaminatedtoform1,l—diamino-2,2一dinitroethylene.ThesynthesisrouteinliteratureWasmagnifiedproperlyandreactiveconditionswereo ptimized.TheyieldofDADEWas18.8%.ThestructureofDADEWascharacterizedbyIR,MS,HNMRandelementala nalysis.Explosivepropemes(thermalstabilityandsensitivity)ofDADEWastested.Thereaetionlnechanismof ninationw暑Lsdiscussed.Keywords:1,1-diamino-2,2-dinitroethylene;synthesis;thermalstability;sensitivity;explosivepmpe ~ies(责任编辑李瑛)。
1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成研究进展龙宗昆【摘要】1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一种低感度高能量的新型含能材料.现有的1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成包括以2-甲基咪唑、盐酸乙脒与乙二酸二乙酯、2-甲基-4,6-二羟基嘧啶为前体的三条合成路线.使用硫酸/硝酸体系硝化2-甲基-4,6-二羟基嘧啶可得到2-二硝基亚甲基-5,5-二硝基嘧啶-4,6-二酮,然后水解可得到FOX-7,正相硅胶薄层色谱可对该反应进行监测.使用曲拉通X-100/正己烷体系的反相微乳法可制备FOX-7球形纳米晶;FOX-7球形纳米晶具有良好的应用前景,对其合成工艺与路线进行探索和研究具有一定的意义.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2013(038)004【总页数】9页(P71-78,26)【关键词】1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7);有机合成【作者】龙宗昆【作者单位】广东广雅中学精细化工实验室,广州510160【正文语种】中文【中图分类】O623.121含能材料的应用在国防建设中起着重要的作用,目前各国对含能材料的研发不仅追求高能量,同时注重含能材料的安全性能。
1992年,美国陆军办公室[1]开始设计并尝试通过卤代二硝基乙烯合成1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),但结果只合成了其一系列的FOX-7衍生物。
1998年,瑞典国防部的Latypov N V等[2]首次提出通过硝化五元环(2-甲基咪唑)与六元环(2-甲基-4,6-二羟基嘧啶)合成FOX-7,并且试验成功。
2009年韩国国防部Goh[3]在2-甲基-4,6-二羟基嘧啶的合成路线上进行改进,在硝化前加入卤代烷烃以达到减少硝化所放出的温度从而使硝化具有可控性。
表 1综合了 FOX-7、环三亚甲基三硝胺(RDX)、1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)与三氨基三硝基苯(TATB)的含能材料的性能指标,由此可见FOX-7爆速与HMX、RDX相当;感度比RDX、HMX低,与TATB相当。
1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的合成及其性能研究作为武器系统中最重要的杀伤手段和作功工质,炸药一直是国防工业以及国民经济中重要的基础产业和重点研究领域。
对于炸药的研究,从最早大规模应用的TNT(2,4,6-三硝基甲苯),到后来的HMX(环四甲撑四硝胺)、TATB(三氨基三硝基苯),先后经历了“片面追求高能量”到“追求高安全性”等几个阶段。
而如何解决炸药的“高能量”、“高安全性”这一难以调和的矛盾,获得新一代高能低感炸药,一直是国内外同行竞相研究的热点。
而通过设计、合成出新型的综合性能优良的高能低感单质炸药,则是解决“高能量”、“高安全性”这一矛盾的一个最根本途径。
1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(简称FOX-7)正是在这一背景下,新近合成出来的新型单质炸药。
通过模拟预测认为,其分子结构稳定、综合性能优良,可以作为研制新一代高能低感炸药配方的候选炸药,具有十分广阔的应用前景,因此成为了世界各国的重点研究对象。
本文以FOX-7为研究对象,较系统地研究了FOX-7的合成路线及反应机理、结构表征和晶体相变、热分解机理和动力学,以及FOX-7的综合性能,重点探讨了FOX-7的热分解特性及机理,为FOX-7作为新型低感高能炸药的应用提供了有力的技术和理论支撑。
合成路线及反应机理研究方面,以2-甲基嘧啶-4,6-二酮为原料,通过硝化和水解反应成功合成了FOX-7,开发了国内高产率合成新型低感高能炸药FOX-7的新途径,收率最高可达84.5%,通过元素分析、红外、核磁和质谱对合成产物进行了结构表征。
根据硝化理论,首次较详细地研究了2-甲基嘧啶-4,6-二酮的硝化反应,提出了较合理的合成反应机理,为今后研究类似的合成反应提供了参考依据。
在探讨影响合成反应的各项因素的基础上,对FOX-7进行了实验室级的合成放大工艺研究,确定了实验室100g量级的稳定合成工艺,产率可以保证在80%以上,产品纯度理想,为今后进行FOX-7的性能和配方研究奠定了物质基础。