双2-(5-硝基-2H-四唑基)-2,2-二硝乙基硝胺的合成与量子化学计算

摘要

以2-偕二硝甲基-5-硝基四唑钾盐(KDNMNT)为原料,在硫酸-水介质中经KDNMNT与乌洛托品(HMTA)的缩合反应制备出双[2-(5-硝基-2H-四唑基)-2,2-二硝乙基]胺(BNTDNEA),BNTDNEA在H2NO3介质中经硝化反应制备出双[2-(5-硝基-2H-四唑基)-2,2-二硝乙基]硝胺(NTEA),总收率为30.20％.用红外光谱、核磁和元素分析对BNTDNEA和NTEA的结构进行了表征.用量子化学方法对NTEA的密度(ρ)、生成焓[△fHm(s)]、爆速(D)和爆压(ρ)进行了理论计算.结果表明,合成BNTDNEA的最佳反应条件为:n(KDNMNT)∶ n(HMTA)=2.5∶1.0,反应温度40℃;合成NTEA的最佳条件为:硝化体系为98％的硝酸,硝化反应温度为5℃.NTEA的ρ△fHm、D和ρ值分别为1.97 g/cm3、416.02 kJ/mol、9.336 km/s和41.53 GPa,其能量水平与CL-20相当.