呋咱类高氮含能化合物的合成研究(3)
一步法合成DAF具有很多缺点：反应周期长，反应过程复杂。合成出副产物多，纯度低。中间无停顿，难以分析实验失败原因，不利于找出最佳实验条件等。同样三步法合成DAF具有很多缺点：反应周期长，中间虽停顿，但合成出副产物也多，分离提纯操作繁琐。所以本实验采用两步法，避免或缓解上述两种方法的弊端。
另外，3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)也是一种单呋咱化合物。与其他单呋咱化合物一样，3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)也是一种良好的合成新型呋咱含能化合物的重要前驱体[18]。以AAOF为原料可以经重氮化可以合成3,4-二氨基呋咱基氧化呋咱(DAFF)。传统制备CNAF的方法存在着形成的中间体在一般条件下无法成环生成得到目的产物的缺陷 。以AAOF为原料经过氧化铅氧化可以合成得到3-氨基-4-氰基呋咱(CNAF) [22]而且产率和纯度都较以前的合成方法高。
1.3 课题主要内容
(1)采用二步法合成3,4-二氨基呋咱 (DAF)：用乙二醛通过3,4-二氨基乙二肟(DAG) 反应生成3,4-二氨基呋咱 (DAF) ，并探讨加料温度及加料顺序和反应温度对3,4-二氨基乙二肟 (DAG)的合成影响及合成DAF合成的影响因素的探究。用NMR的H谱和C谱对目标化合物进行表征，明确了目标化合物的结构。
(2)由丙二腈(MN)为原料合成3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)经亚硝化、重排、肟化和脱水环化四个过程。氯化3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)合成3-氨基-4-偕氯肟基呋咱(ACOF)，又以3-氨基-4-偕氯肟基呋咱(ACOF)为原料合成3,6-双(4-氨基-1,2,5-噁二唑-3-基)-1,4,2,5-二噁二嗪。以3-氨基-4-偕氨肟基呋咱(AAOF)为原料合成3-氨基-4-氰基呋咱(CNAF)。用NMR的H谱和C谱对目标化合物进行表征，明确了目标化合物的结构。
1.4 课题意义
近几年来，呋咱化合物含能材料的领域中倍受欢迎。因为它能量高、密度大、感度低、稳定性好，其优良的应用潜能可作为重要的含能材料中间体。而且呋咱类作为一种高氮高密度高能量的化合物在许多领域具有广泛的应用，如推进剂。推进剂是推送火箭或导弹的火药，需要迅速燃烧释放能量。呋咱类含能化合物添加在推进剂中可以提高推进剂在燃烧是释放的能量，同时燃烧后的气体烟雾小，且分解是产生为氮气等对环境污染小物质，具有良好的环境友好性。如3,3’-二硝基-4,4’-偶氮呋咱[19]；呋咱类含能化合物添加在推进剂中可以降低其机械感度，提高其在储存，运输的安全性。