N2O5硝化四乙酰基六氮杂异伍兹烷的机理研究

作者:史志健; 吕早生; 覃远桂; 石彬彬
来源:化学研究与应用, 2022, 34(08): 1797-1802.
DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2022.08.013

摘要

为了研究N2O5硝化四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)的反应机理,分别在有酸和无酸存在的体系下硝化TAIW,证明在酸催化的条件下,TAIW上的乙酰胺可被硝化成硝胺。应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G(d, p)水平下对中间产物四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷(TADN)的乙酰胺硝化机理进行了研究,找到了两种可能反应路径的过渡态,结果表明NO2+在NO3-的协助下可以直接硝化TADN,反应的活化能为134.04 kJ·mol-1。在质子酸存在的条件下,乙酰胺可以首先发生质子化,然后与NO3-形成络合物,随后游离的NO2+进攻酰胺氮原子,酰胺键断开并生成硝胺化合物,该反应的活化能为41.65 kJ·mol-1,反应放热147.31 kJ·mol-1,酸催化硝化比直接硝化的活化能更低。

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