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本文以多氨基多硝基苯并氧化呋咱及其碱金属配合物为研究对象,研究了它们的合成、表征、性能和应用,重点探讨了7-氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(ADNBF)、5,7-二氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(DADNBF)及其碱金属配合物的合成和应用。以3-硝基苯胺为原料,经酰化,硝化,环合三步反应合成了ADNBF,总收率38.7%,其中硝化反应收率较文献值提高20%。该合成方法较文献方法具有反应条件温和,单元反应得率高等的优点。通过红外、核磁和质谱对合成产物进行了结构表征。单晶衍射表明：ADNBF的单晶属单斜晶系,晶胞参数为：α=0.71470(14) nm,b=0.9891(2) nm, c=1.1964(2) nm, a=90.00°,β=199.91(3)°, γ=90.00°, V=0.8377(3) nm3, Z=4,Dc=1.912g·cm-3, F(000)=488。以2-硝基苯胺为原料,经氧化、硝化、VNS胺化和酸化反应合成了DADNBF, DADNBF总收率由文献方法的47.2%提高至75.3%。新的合成路线反应条件温和易控,有利于进一步放大。通过红外、核磁和质谱对DADNBF进行了结构表征。ADNBF和DADNBF的精制：以甲醇、乙腈和N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用重结晶法精制了ADNBF,对精制后样品性能进行比较分析。结果表明：用NMP重结晶的ADNBF样品粒度最大,颗粒均匀,撞击感度和摩擦感度分别为22%和18%。设计了DADNBF钾盐先纯化,再经高温酸化新的精制工艺,测试了精制前后样品的感度和热安定性,结果表明：新精制工艺所得DADNBF样品pH值为6.5,撞击感度和摩擦感度分别为8%和8%,200℃真空安定性试验48h放气量为0.50mL·g-1,DSC分解放热峰温为313.7℃,新精制工艺所得DADNBF样品相对未精制样品具有较低的酸度和良好的热安定性。研究ADNBF和DADNBF的基本性能,获得了热安定性、机械感度和爆轰性能等基础数据。结果表明：ADNBF和DADNBF的爆速>7900m·s-1,爆压>26.5GPa,特性落高>100cm。制备了以ADNBF和DADNBF为基的耐热混合炸药,进行了爆轰性能和石油射孔弹破甲性能测试。结果表明：ADNBF和DADNBF为基的混合炸药爆速分别为7568m·-1(p=1.81m·s-1)和7542m·-1(p=1.81ms·-1),分别达到SH-931炸药的91.2%和94.5%,DADNBF的射孔穿深达到170mm,接近于射孔弹常用的SH-931炸药。根据ADNBF的分子结构,创新性地探索并合成出ADNBF碱金属配合物M(ADNBF)(H2O),主要研究了ADNBF钾、铷和铯配合物的制备,表征和性能。元素分析表明M(ADNBF)n(H2O)的原子组成为M(C6H2N5O6)(H2O);单晶解析表明：K(ADNBF)(H2O)、Rb(ADNBF)(H2O)和Cs(ADNBF)(H2O)均为多核金属簇合物,金属离子嵌入ADNBF分子层之间,形成无限延伸的梯状结构。性能研究结果表明：ADNBF钾、铷、铯配合物的撞击感度和摩擦感度低于KDNBF,火焰感度与KDNBF和斯蒂芬酸铅接近,极限起爆药量分别为150mg、180mg和200mg。基于ADNBF碱金属配合物的研究,进一步提出DADNBF钠、钾、铷和铯配合物,研究了DADNBF碱金属配合物的制备,表征和性能。通过单晶衍射解析了ADNBF钠和钾配合物的结构,单晶解析表明：Na(DADNBF)(2H2O)和K(DADNBF)(2H2O)均为多核金属簇合物,金属离子嵌入DADNBF分子层之间,形成无限延伸的梯状结构。研究了DADNBF钠、钾、铷和铯配合物对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响和对RDX-CMDB推进剂的催化作用,结果表明：DADNBF钠、钾、铷和铯配合物对AP的热分解具有良好的催化作用,添加催化剂的AP高温分解峰温可提前34.2-74.2℃C；DADNBF钾和铯配合物对提高RDX-CMDB推进剂燃速、降低压强指数方面表现出较好的催化效果,8-10MPa压强范围内推进剂的压强指数分别为0.283和0.572,DADNBF碱金属配合物体可能作为新型含能催化剂应用于固体火箭推进剂中。