7H-三呋咱并[3, 4- b :3', 4'- f :3', 4'- d ]氮杂环庚三烯及新型含能衍生物合成及性能的理论计算

以3，4-双（3'-硝基呋咱-4'-基）氧化呋咱（DNTF）为原料，经亲核取代、环化、还原反应得到7H-三呋咱并[3，4- b ：3'，4'- f ：3'，4'- d ]氮杂环庚三烯（HTFAZ）；利用HTFAZ的反应活性，自主设计合成了两种新型含能化合物7-（2，4，6-三硝基苯基）-三呋咱并[3，4- b ：3'，4'- f ：3'，4'- d ]氮杂环庚三烯（化合物 1 ）和7-（2，4，6-三硝基-3，5-二氨基苯基）-三呋咱并[3，4- b ：3'，4'- f ：3'，4'- d ]氮杂环庚三烯（化合物 2 ），并采用红外、核磁（ 1 H NMR、 13 C NMR）、元素分析等进行了结构表征；采用DSC方法研究了化合物 1 和化合物 2 的热性能；采用Kamlet-Jacobs方程预估了两种化合物的爆轰性能。结果表明，改进HTFAZ的合成路线后，HTFAZ的收率达到63.2%；化合物 1 和化合物 2 的热分解温度分别为371.7℃和296.3℃，表现出良好的热稳定性；化合物1的密度为1.90 g/cm 3 ，理论爆速为8 033 m/s，理论爆压为30.11 GPa，其爆轰性能优于TNT，密度和热稳定性高于TNT和RDX。