硝基氮杂金刚烷的研究背景及意义金刚烷及其衍生物是一种重要的笼形化合物，由于其具有能量密度高，热稳定性好等优点，一直是含能材料领域研究的重点。

    在金刚烷的骨架上引入一些高能、氧化集团如硝基，或者用若干氮原子替换金刚烷骨架上的碳原子，得到的硝基金刚烷或者氮杂金刚烷，具有更大的密度，较高的爆速、爆压及能量。另外，合成的氮杂金刚烷在爆炸之后会生成氮气，而并非其他的有害物质，符合了绿色化学，绿色弹药的理念，也不违背现代环保的趋势[21]。76974

 几种常见硝基氮杂环化合物的结构

2 硝基氮杂金刚烷的合成工艺研究

    对于硝基氮杂金刚烷的研究目前报道的还比较少，多处于理论研究阶段1988年，Nielsen等[22]用三氨基环己烷三盐酸盐和氯甲酸酯反应制备生成原料顺,顺-1,3,5-三(甲氧羰基胺基)环己烷，先在硝酸/醋酸酐体系下硝化，而后用浓氢氧化铵、盐酸处理，再在苯中分别与氧化二（三正丁基锡）和二氟一氯甲烷先后回流，最后生成一种油状物质，在用硅胶柱进行色谱分离，成功得到产物2,4,10-三硝基-2,4,10-三氮杂金刚烷（反应式见Scheme 1。9)。论文网

 Nielsen合成氮杂金刚烷的路线

    1971年，Theodor[23]等用原料1,3,5-三硝基苯，先后利用还原反应、亨利反应、与硝酸铵进行的环合反应以收率15%合成了反应物3,5,7-三硝基-1-氮杂金刚烷（反应式见Scheme 1。10）。

heodor合成氮杂金刚烷的合成路线

    1990年，Kuznetsov[24]等选用起始原料为2,4,6-三硝基苯酚，反应生成上述产物即3,5,7-三硝基-1-氮杂金刚烷，只需要三步，改进了Theodor的工艺流程，但收率则比其更低，仅有11%（反应式见Scheme 1。11）。

Kuznetsov改进后的合成路线

    2012年，Senchyk[25]等又将1,3,5-三硝基苯作为原料，经过三步的合成工艺成功制备出了3,5,7-三硝基-1-氮杂金刚烷。该合成工艺流程结合了上述所有合成路线所长，对每一步的工艺都进行了改进和优化，使收率大大的提高，达到了48%（反应式见Scheme 1。12）。

Senchyk法合成硝基氮杂金刚烷的路线

    2013年，孙露等[63]]以间二硝基苯作为起始原料物质，经过一系列的反应，如硝化、还原、亨利反应、环合反应等成功合成了上述Senchyk法合成的最终生成物3,5,7-三硝基-1-氮杂金刚烷。该反应采用了“分步法”和“一锅法”改进工艺，与传统工艺相比，具有反应时间较短，收率较高的优势（反应式见Scheme 1。13）。