2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT)衍生物的合成、热行为及燃烧热的测定

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作为一种新型的三嗪类高氮含能化合物,2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT)因其高能量、低感度和正生成焓等特点引起关注,因此对NNHT的进一步研究具有十分重要的意义。本文合成了6种NNHT的衍生物,分别为NNHT的铜配合物Cu(C3H6N6O4) (CH3COO)·2H2O和锌配合物Zn (C3H6N6O4) (CH3COO)2·2H2O;铜盐Cu(C3H4N6O4)·H2O,镉盐Cd(C3H4N6O4)·2H2O,水合肼盐(C3H5N6O4)(N2H5·H2O)和1,3-丙二胺盐(C3H4N6O4)[N2H6(CH23]。通过元素分析和红外光谱分析对其进行结构表征。采用DSC和TG/DTG方法对6种衍生物的热分解行为进行研究。运用Kssinger法、Ozawa法、微分法和积分法确定了其热分解动力学方程,并对其热稳定性进行初步评价。利用Micro-DSCⅢ微量量热仪测定了衍生物的连续比热容,计算了各个化合物以298.15K为基准,在283-353K温区的热力学函数值(ΔH, ΔS和△G)。计算了其自加速分解温度(TSADT)、热爆炸临界温度(Tb)、热点火温度(7TIT)和绝热至爆时间(tTIAD),对这些化合物的热安全性进行初步评价。用IKA C5000型数显氧氮量热仪测定了NNHT、Cu(C3H4N6O4)·H2O Cd(C3H4N6O4)·2H2O、(C3H5N6O4)(N2H5·H2O)及(C3H4N6O4)[N2H6(CH23]的燃烧热。在此基础上计算了其在298.15K的恒容摩尔燃烧热、标准摩尔燃烧焓(△cHmθ)和标准摩尔生成焓(△fHmθ)。标准摩尔燃烧焓分别为(1980.59±10.18)、(1931.60±14.29)、(1734.15±15.31)、(2735.49±19.20)和(3434.64±11.32)kJ·mol-1;标准摩尔生成焓依次为(49.48±8.37)、(252.59±14.20)、(458.444±15.34)、(134.42±19.48)和(213.62±10.43)kJ·mol-1。
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