三唑、四唑类高氮含能化合物的合成研究的任务书.docx

三唑、四唑类高氮含能化合物的合成研究的任务书
任务书
一、研究背景
高氮含能化合物具有高能量密度、高热稳定性和良好的射击惯性等优点，因此在军事、火箭发动机、天然气爆炸引爆器等领域具有广泛的应用前景。制备高氮含能化合物需要考虑热稳定性、感度、振动稳定性等因素，并通过合理的结构设计和构效关系研究，寻求稳定性强、能量密度高、制备工艺简便的新型高氮含能化合物。
三唑和四唑类化合物是近年来研究得较多的高氮含能官能团，它们的分子内氮-氮键数量多、分子内稠环结构复杂，因此具有较高的能量密度、良好的热稳定性和热分解特性。
二、研究目标
本课题旨在研究三唑、四唑类高氮含能化合物的合成方法，探究其热稳定性、热分解性能、感度、振动稳定性等方面的特性，并通过合理的结构设计和构效关系研究，寻求制备稳定性强、能量密度高、制备工艺简便的新型高氮含能化合物。
三、研究内容
1.设计合成指定结构的三唑、四唑类高氮含能化合物。
2.考察合成过程中的反应条件，优化参数，采用适当的合成方法，探究其制备可行性和生产效果。
3.对所合成的新型高氮含能化合物进行结构表征、热稳定性、热分解特性、感度和振动稳定性等方面的测试和分析，评估其性能。
4.通过构效关系研究和结构分析，探究不同结构对化合物性质的影响规律，寻求制备稳定性强、能量密度高、制备工艺简便的新型高氮含能化合物。
四、研究方法和流程
1.设计合成方案：根据已有文献和研究现状，结合分子设计和合成方法改进，确定新型高氮含能化合物的目标结构，并设计合成方案和关键反应的优化条件。
2.合成方法的改进：考虑到三唑、四唑类高氮含能化合物的分子内稠环结构复杂、反应条件苛刻，需要探索适合该类化合物的新型反应体系，并对反应条件以及前体物质的选择和质量进行优化。
3.表征和测试：采用化学、物理和光谱等方法对新型高氮含能化合物进行表征和测试，包括核磁共振、红外光谱、质谱、元素分析、热重分析、差示扫描量热法、炮靶测试等。
4.构效关系研究：通过对化合物的结构分析和不同结构化合物性质的对比研究，寻求制备稳定性强、能量密度高、制备工艺简便的新型高氮含能化合物。
五、预期成果
1.成功完成高氮含能化合物的设计合成工作，制备出一系列分子结构设计合理、性质优异的三唑、四唑类高氮含能化合物。
2.探究三唑、四唑类高氮含能化合物的热稳定性、热分解特性、感度和振动稳定性等方面特性，并评估其能量密度和性能。
3.通过结构分析和构效关系研究，对化合物的结构-性能关系进行探究和分析，为制备更优质的高氮含能化合物提供参考。
4.完成一定数量和质量的学术论文，发表论文8篇以上，其中SCI论文4篇以上。
六、研究计划和进度
第一年：确定目标化合物的结构，寻找适合的合成方法，制备新型高氮含能化合物。对所合成的化合物进行结构表征、热稳定性和热分解特性测试，并进行能量密度评估。
第二年：对化合物进行感度和振动稳定性方面的测试和分析，评估其性能。通过构效关系研究和结构分析，探究不同结构对化合物性质的影响规律，寻求制备稳定性强、能量密度高、制备工艺简便的新型高氮含能化合物。
第三年：将研究结果进行总结归纳，撰写学术论文8篇以上，申请专利1项以上。
七、研究经费和设备条件
经费：本项目总经费约为200万元。
设备条件：实验室应配备紫外可见分光光度计、红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪、差示扫描量热法仪等先进的化学分析仪器和设备。同时，应配备高压反应釜、高效液相色谱仪等实验设备。