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五 唑 钠 的 制 备 工 艺 及 C ─ N 键 切 断 机 理 929
此外，多次实验结果和单晶结构也表明：2，6⁃二甲 Fe（Gly）和 m⁃CPBA 氧化切断芳基五唑 C—N 键的机
2
基⁃4⁃五唑基苯酚钠中 C—N 键被切断后，芳基五唑分 理历程：在混合溶剂中 Fe（Gly）得到配位氧，进而进
2
为两部分，即五唑钠和 2，6⁃二甲基对苯醌，二者摩尔 攻芳基五唑 C—N 键中显示部分正电荷的碳原子，形
比接近 0.9∶1。2，6⁃二甲基对苯醌（3）的单晶结构图 成三元环，减弱 C—N 键键能，使其比较容易断开，之
图 6 所示。由图 6 可见，2，6⁃二甲基对苯醌是一个平 后 C — N 键 断 裂 ，得 到 五 唑 负 离 子 和 氧 化 副 产 物
面 分 子 ，其 空 间 群 为 P1 / c1。 晶 体 学 参 数 为 a= 2，6⁃二甲基苯醌。
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10.5173（5）Å，b=3.8997（2）Å，c=17.0674（8）Å，α=
-1
γ=90°，β=92.487°，V=699.35（6），Z=4，μ=0.093 mm ， 参考文献：
［1］ 李玉川，庞思平 . 全氮型超高能含能材料研究进展［J］. 火炸药学
F（000）=288。 以 氘 代 二 甲 基 亚 砜（DMSO⁃d ）为 溶 报，2012，35（1）：1-8.
6
1
剂，对化合物 3 进行核磁（ H HNR）测试，结果如图 7 LI Yu⁃chuan， PANG Si⁃ping. Progress of all⁃nitrogen ultra⁃
所示，谱图中出现两处单峰，化学位移值符合化合物 2 high⁃energetic macterials［J］. Chinese Journal of Explosives &
Propellants，2012，35（1）：1-8.
的结构。 ［2］ Geiger U，Haas Y，Grinstein D. The photochemistry of an aryl⁃
pentazole in liquid solutions：The anionic 4⁃oxidophenylpen⁃
tazole（OPP）［J］. J Photochem Photobiol A，2014，277（5）：
53-61.
［3］ 徐冰韬，王鹏程，王乾，等 . 甲醇溶液中五氮唑负离子的制备与
表征［J］. 含能材料，2017，25（3）：215-220.
XU Bing⁃tao，WANG Peng⁃cheng，WANG Qian，et al. Prepa⁃
ration and characterization of pentazolate in methanol［J］. Chi‑
nese Journal of Energetic Materials（Hanneng Cailiao），2017，
25（3）：215-220.
［4］ Zarko V E. Searching for ways to create energetic materials
based on polynitrogen compounds（review）［J］. Combustion，
Explosion，and Shock Waves，2010，46（2）：121-31.
+
-
［5］ 廉鹏，来蔚鹏，王伯周，等 .N 5 、N 5 、N 8 、N 10 结构与稳定性的密
度泛函理论［J］. 火炸药学报，2007，30（5）：28-31.
图 6 化合物 3 的单晶结构、晶胞堆积图 LIAN Peng，LAI Wei⁃peng，WANG Bo⁃zhou，et al. The struc⁃
-
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Fig.6 Single crystal structure and packing program of com⁃ tures and stabilities of N 5 ，N 5 ，N 8 ，N 10 by density functional
pound 3 theory（DFT）method［J］. Chinese Journal of Explosives & Pro‑
pellants，2007，30（5）：28-31.
［6］ 卢艳华，何金选，雷晴，等 . 全氮化合物研究进展［J］. 化学推进
剂与高分子材料，2013，2（3）：28⁃34.
LU Yan⁃hua，HE Jin⁃xuan，LEI Qing，et al. The research prog⁃
ress of pernitrogen⁃compound［J］. Chemical Propellants &
Polymeric Materials，2013，2（3）：28-34.
［7］ Steele B A，Oleynik I I. Pentazole and ammonium pentazo⁃
图 7 化合物 3 的氢核磁图谱 late：crystalline hydro⁃nitrogens at high pressure［J］. Journal of
Fig.7 1 H HNR spectra of compound 3 Physical Chemistry A，2017，121（8）：1808-1813.
+ -
［8］ Fan S，Wilson K J，Rodney J Bartlett. On the stability of N 5 N 5
［J］. J Phys Chem A，2002，106（18）：4639-4644.
4 结 论 ［9］ Huisgen R，Ugi I. Zur lösung eines klassischen problems der
organischen Stickstoff⁃Chemie［J］. Angew Chem Int Ed，1956.
（1）以 2，6⁃二甲基⁃4⁃五唑基苯酚钠盐等为原料， 68：705-706.
甘氨酸亚铁、间氯过氧苯甲酸为催化剂和氧化剂，在低 ［10］ 毕福强，许诚，樊学忠，等 . 对叔丁基苯基五唑的合成及分解动
力学［J］. 火炸药学报，2012，35（2）：15-18.
温条件下合成了五氮唑钠盐确定了 Fe（Gly）与 m⁃CPBA BI Fu⁃qiang，XU Cheng，FAN Xue⁃zhong，et al. Synthesis and
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作为芳基五唑的氧化切断试剂体系，对五唑钠的合成 decomposition kinetics of p⁃tert⁃butylphenylpentazole［J］. Chi‑
nese Journal of Explosives ＆ Propellants， 2012， 35（2）：
条 件 优 化 确 定 最 优 条 件 为 ：芳 基 五 唑 、Fe（Gly） 与 15-18.
2
m⁃CPBA 摩尔比为 1∶3∶4.5，反应时间为 24 h，反应温 ［11］ 张佳利，庞思平，李玉川，等 .1⁃（对二甲胺基苯基）五唑的合成
度为-45 ℃，粗品收率为 28%。芳基五唑的不稳定性 研究［J］. 含能材料，2006，14（5）：355-357.
ZHANG Jia⁃li，PANG Si⁃ping，LI Yu⁃chuan，et al. Synthesis of
是五唑钠产率低的主要原因。
1⁃（p⁃dimethylaminophenyl） pentazole［J］. Chinese Journal of
（2）在 实 验 、核 磁 及 晶 体 结 构 的 基 础 上 ，提 出 Energetic Materials，2006，14（5）：355-357.
CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS 含能材料 2018 年 第 26 卷 第 11 期 （925-930）
