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１甲基２，４二硝基咪唑的晶体结构与热力学性质 ６８５ 文章编号：１００６９９４１（２０１２）０６０６８５０５ １甲基２，４二硝基咪唑的晶体结构与热力学性质 张晓玉，池　钰，黄　明，王　军 （中国工程物理研究院化工材料研究所，四川绵阳６２１９００） 摘　要：以咪唑为原料，经两步硝化、热重排、甲基化等反应合成了１甲基２，４二硝基咪唑（２，４ＭＤＮＩ）。用丙酮培养了单晶，经四 圆单晶 Ｘ射线衍射仪测试得到了晶体结构：属正交晶系，Ｐ 空间群，ａ＝６．２１５（１２）?，ｂ＝９．４３１（１９）?，ｃ＝２３．５３１（５）?， ２１２１２１ Ｖ＝１３７９．３（５）?３ －３ －１ ，＝１．６５８ｇ·ｃｍ ，Ｚ＝８，Ｆ（０００）＝７０４，＝０．１４９ｍｍ 。ＤＳＣ和ＴＧ结果显示，２，４ＭＤＮＩ外推起始分解温 ρ μ 度为３４１℃，具有良好的热稳定性，在不同测试条件下，具有不同的热力学行为。 关键词：物理化学；含能材料；１甲基２，４二硝基咪唑；晶体结构；热性质 中图分类号：ＴＪ５５；Ｏ６４　 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６９９４１．２０１２．０６．００５ 晶，并对其进行了晶体分析与热性能测试，可为 １　引　言 ２，４ＭＤＮＩ的进一步研究和应用提供数据支持。 　　近几十年以来，咪唑类含能材料的研究在火炸药 ２　实验部分 领域十分活跃，多种硝基咪唑类含能化合物先后被合 成出来，并表现出优异的性能，如 ２，４二硝基咪唑 ２．１　试剂与仪器 ［１］ ［２］ 　　所有的化学试剂均为分析纯。２，４ＭＤＮＩ晶体结 （２，４ＤＮＩ） ，２，４，５三硝基咪唑（ＴＮＩ） ，１甲基 ［３］等。其中，ＭＴＮＩ被认为 构用荷兰 ＥＮＲＡＦＮＯＮＩＵＳＣＡＤ４型四圆单晶 Ｘ射线 ２，４，５三硝基咪唑（ＭＴＮＩ） 是一种优良的不敏感炸药，熔点接近 ＴＮＴ，可作为 衍射仪测定。熔点用 ＦＰ９０热系统测定。差示扫描量 ＴＮＴ的潜在替代物，引起国内外研究者广泛的兴 热仪（ＤＳＣ）ＰｙｒｉｓＤｉａｍｏｎｄ，美国 ＰＥ公司。热重—差 趣［４－６］ ［７］ 示扫描量热同步分析仪（ＴＧＤＳＣ）ＳＴＡ４４９Ｃ，德国 。Ｄａｍａｖａｒａｐｕ等人 以４硝基咪唑为原料， 经中间体２，４二硝基咪唑（２，４ＤＮＩ）、１甲基２，４二 ＮＥＴＺＳＣＨ公司。 硝基咪唑（２，４ＭＤＮＩ）四步合成得到ＭＴＮＩ，总产率达 ２．２　２，４ＭＤＮＩ的合成及单晶的制备 ５６％，单步产率在７５％以上，为 ＭＴＮＩ的合成提供了 　　以咪唑为原料，经过硝硫混酸硝化，得到４硝基 一条高产率、工艺较为简单的途径。２，４ＭＤＮＩ是该 咪唑，经硝酸醋酸酐体系硝化、热重排后得到２，４二 硝基咪唑，再对产物用硫酸二甲酯进行甲基化，最终得 合成途径的关键中间体，然而，关于该化合物的研究还 ［８］ 到１甲基２，４二硝基咪唑（２，４ＭＤＮＩ），产率７６％， 比较少。杨威 等以４硝基咪唑为原料，碘甲烷为甲 粗品熔点 １４１～１４２℃，与文献值［９］一致。采用丙酮 基化试剂合成了２，４ＭＤＮＩ，并测试了其热稳定性和 进行单晶的培养，经过一周，得无色透明、