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三氮杂金刚烷类化合物的合成研究(4)

时间:2022-02-14 22:12来源:毕业论文
环氧化合物氧化法 将环氧化物甲基(三氟甲基)二氧环丙烷和金刚烷,直接地加入到 CH3COCF3、t-BuOH、 CH2Cl2 的混合溶液中,经氧化反应后能够实现羟基化,

环氧化合物氧化法

将环氧化物甲基(三氟甲基)二氧环丙烷和金刚烷,直接地加入到 CH3COCF3、t-BuOH、 CH2Cl2 的混合溶液中,经氧化反应后能够实现羟基化,最终能获得多羟基金刚烷。这种制备 方法反应条件较为温和,较容易控制,还可以通过改变溶剂的配比影响产物的种类。反应过 程见反应式 1。5 所示。

   

反应式 1。5 环氧化合物氧化法合成金刚烷

(2) 臭氧化法

利用 O3 对金刚烷直接进行氧化从而得到金刚烷醇,这是一种较易想到的的方式,可是 O3 在有机溶液里的溶解度非常低,因此这种方式在实际操作中困难非常大。若在此基础上进 行改进,将硅胶作为臭氧载体再发生氧化反应,则可得到 1-金刚烷醇,且没有副产物。

1。2。2。3 金刚烷的氨基化

金刚烷的氨基化可以先进行卤代反应,与氯气、液溴等反应得到卤代金刚烷后,再与尿 素、乙酸酐等化合物反应,即用氨基将卤代基取代,则实现了金刚烷的氨基化,从而得到了 金刚烷胺。

1。2。3 多硝基金刚烷合成研究进展

后续研究发现,在金刚烷环上加入-NO2、-N3、-CN、硝酯基等基团,能有效地提高化合 物的能量[10],硝基化合物是其中的典型代表,在军用民用等多方面都有应用,可作为耐热钝 感含能的材料,也可适用于液晶显示器、航空航天、药物等其他多领域,目前已经合成出了 多种多硝基笼状金刚烷,下面将进行介绍。

1。2。3。1 一硝基金刚烷合成研究来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

这里主要介绍 2-硝基金刚烷的合成,把 2–金刚烷酮作为起始反应物,在羟胺作用下转变 为了 2-金刚烷肟,再经过多步反应,得到了 2-溴-2-硝基金刚烷,最后再进行脱溴则可得到目 标产物。

1。2。3。2 二硝基金刚烷合成研究

Archibald[11]带领其团队将 2-金刚烷酮作为起始反应物,最终得到了产物 2,2-二硝基金刚 烷。其过程是先把 2-金刚烷酮与羟胺进行肟化反应得到了 2-金刚烷酮肟,在其上面引入了偕 二硝基,获得了目标产物。偕二硝化的方法通常有两种,一种为一步法,也称为直接法,如 反应式 1。6 所示;另一种分三步进行,如反应式 1。7 所示。第一种方法步骤较少,但是反应收 率较低,第二种步骤虽多,但反应收率较高。

   

反应式 1。6 直接偕硝化法合成 2,2-二硝基金刚烷

反应式 1。7 三步偕硝化法合成 2,2-二硝基金刚烷

1。2。3。3 三硝基金刚烷合成研究

九十年代,Theodore 带领其团队成功地完成了 1,2,2-三硝基金刚烷的制备,将二羧酸作为 起始反应物,用 SOCl2 进行催化完成分子内关环反应,再经过氧化物氧化等多步反应最终得 到目标产物 1,2,2-三硝基金刚烷。这样的合成过程较为繁琐,且所得产物的能量较低。详细步 骤见反应式 1。8 所示。

反应式 1。8 1,2,2-三硝基金刚烷的合成

1。2。3。4 四硝基金刚烷合成研究

(1) 1,3,5,7-四硝基金刚烷

最早合成出来的多硝基金刚烷,是在八十年代的时候,由 Sollott [12]带领其团队得到的, 先将金刚烷转化为四溴代金刚烷,经过了多步反应得到了四氨基金刚烷后,再利用高锰酸钾 去氧化氨基得到了 1,3,5,7-四硝基金刚烷(TNA),其详细反应步骤如反应式 1。9 所示。这类四 硝基金刚烷的构造高度地对称,因此性能十分地稳定,不仅能量的含量十分高,耐热性较好, 且其感度还比 TNT 更低,这种物质能够独自地作为炸药进行使用,也可以和 TNT、HMX 等 其他炸药混合后使用,还可应用于推进剂中。 三氮杂金刚烷类化合物的合成研究(4):http://www.youerw.com/yixue/lunwen_89726.html

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