1-氨基-3-十二烷基-1,2,3-三唑硝酸盐的合成及表征(3)
1.2 表面活性剂的研究进程
1.2.1 表面活性剂的结构特征及分类
表面活性剂是指，结构上同时具有憎水基团（也成疏水基团）和亲水基团的双亲型结构的分子。广义上讲，那些能降低界面张力的物质都被认为是具有表面张力。然而，前者从结构上界定的概念更具有权威和说服力。少量添加表面活性剂即可实现显著降低溶液以及液-液界面张力，进而改变系统的界面状态，从而实现絮凝、润湿、增稠、渗透、增溶、乳化、消泡等作用。该类物质在石油、化工、机械、纺织、印染等行业有广泛的应用。除常规结构简单的表面活性剂以外，近年来，一类具有双亲分子的聚合物被认为是一类新型表面活性剂。该类物质正在逐步被人们认识，渐渐应用于纸张、胶黏剂、皮革涂饰、织物涂层、织物整理等等领域[19]。
1.2.2 表面活性剂的研究进程
目前，对于传统表面活性剂的应用已经接近成熟。自从1971年，Bunton等[20]首次合成一组阳离子型Gemini表面活性剂之后，世界各国对表面活性剂的研究主要是在双子型表面活性剂方面。1991年，Menger等[21]合成出刚性基连接的双离子头基双碳氢链表面活性剂，并命名为GeminiS（天文学用语，意为双子星座，形象地描述了此类表面活性剂的特殊结构特征）。
对于表面活性剂在含能材料中的应用，最成熟的应当是膨化硝铵炸药。这类炸药需要用表面活性剂将硝铵膨化，之后再混入复合油相和木粉，最后制成成品炸药。该类产品通常包括：煤矿膨化硝铵炸药、岩石膨化硝铵炸药。煤矿膨化硝铵炸药通常用于空气中有煤尘或是沼气等特殊环境，是一种对矿井进行爆破工程的硝铵炸药。岩石膨化硝铵炸药则是用在空气中无沼气、无矿尘的爆破环境。
对于通过结构修饰，将含能材料(炸药前体)与表面活性剂相结合的思路在目前来说，还是相当新颖的，目前国内外还没有相关报道。该类具有表面活性的含能材料的合成必将成为另一热门领域得到广泛地研究和应用。
1.3 1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑合成原料的研究进展
关于双腙的制备，在1982年就有报道，Roberet R 和Galluccl [12]提出，运用乙二醛和肼的衍生物可以制得取代二腙，但相关的表述非常模糊，可操作性不高。1998年，Kazubiko Shigeno, Motoaki Tanaka等[13]第一次运用金属氧化物对乙二腙的合成进行了催化，制备得1-氨基-1,2,3-三唑。较为详细地论述了制备乙二腙的方法：取1.00 g的水合肼，10 ml 水以及1.45 g的40 %乙二醛。混合物在室温下搅拌反应1 h，然后加热至100 ℃反应3 h，结束后除去反应溶剂，剩余物用乙酸乙酯萃取，而后用无水硫酸钠进行干燥，减压蒸馏除去乙酸乙酯即可得乙二腙。2005年，Greg Kaplan, Gregory Drake等[11]按Roberet R 和Galluccl的方法制备乙二腙，首次合成出1-氨基-3-取代-1,2,3-三唑盐。2007年吴玉凯、周智明等[14],[15]提供了另一种制备乙二腙的方法，与先前的方法不同的是：反应从开始到结束是在同一温度下进行的，控制加料速度，简化反应工艺。最后再通过乙二腙溶解于3或4元饱和醇的方法对乙二腙进行精制。2008年，施洪刚，李生华等[16]在国内第一次通过二氧化锰对实验进行催化氧化制得乙二腙，并成功合成了1-氨基-1,2,3-三唑。他们采用乙醇作为反应溶剂，用异丙醇进行滤洗，用乙腈进行重结晶，此外运用质谱、核磁、红外对乙二腙进行了结构表征。
1.4 1-氨基-3-十二烷基-1,2,3-三唑硝酸盐的结构特征
从结构上讲，含能材料是指具有爆炸性基团，或是具有氧化剂和可燃物的一类物质。它们在独立地进行化学反应的同时输送出巨大的能量。含氮杂环就是具有这种结构的物质。其特性决定了它是制造武器的重要能源来源，性能优异的含能材料是制造出先进武器装备的基础，追求高能量、低敏感度是含能材料研究和发展的永恒主题。然而，含能材料的某些特性与对它的要求在某种程度上市相互矛盾的，目前，迫切需要解决某些含能材料在多方面特性的不足，制造出符合我们意图的高能、顿感、稳定、无毒等综合性能出色的含能材料。其中，三唑含能离子化合物就有这方面的潜力[17]。