Структурно-кинетические закономерности и механизм термораспада полифункциональных нитро- и азидосоединений 02. 00. 04 физическая химия

Вид материалаЗакон
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Кинетические параметры термораспада каркасных нитраминов XXVII


Соединение

Тпл,

С

Условия распада


Т, С

Еa,

кДж

моль

lg A

k200C105,

с-1

S200C,

Дж

мольК



XXVII.1

(HNIW,

CL-20)

250-252

раствор в ДНБ*

тв. фаза, -форма*

раствор в ДБФ

тв. фаза, -форма

150-195

183-211

160-190

170-200

171,7

222,0

169,2

216,9

16,30

20,50

15,98

19,79

227,8

6,74

206,4

7,21

50,1

135,5

48,9

121,9


41,7


11,3

XXVII.2


200

раствор в ДБФ

тв. фаза


150-180

165-185

162,9

176,7

15,23

15,39

181,0

7,82

34,6

37,6


27,0

XXVII.3

268

раствор в ДБФ

тв. фаза,-форма

тв. фаза, -форма

150-190

190-210

170-190

166,6

188,4

188,8

15,68

16,66

16,77

195,9

7,40

8,60

43,2

62,0

64,1


16,0

13,7

XXVII.4a,


R = H

215

раствор в ДБФ

тв. фаза


150-170

160-175

153,2

169,2

14,37

14,94

288,7

18,82

18,1

29,0


16,4

XXVII.4b,

R = NO


220

раствор в ДБФ

тв. фаза


150-200

180-210

154,1

179,2

14,24

15,68

172,9

8,10

15,6

43,2


21,5

XXVII.4с,


R = COCH3


268

раствор в ДБФ

тв. фаза

тв. фаза по k1

тв. фаза по k2

160-200

180-220

200-220

200-220

171,2

183,8

182,6

40,6

15,34

15,48

15,32

0,21

27,8

1,58

1,50

5,35

36,7

39,4

36,3

-253,0


13,3

XXVII.4d,


R=CH2N(NO2)CH3

285

раствор в ДБФ

газовая фаза


160-210

180-220

157,0

154,1

14,20

13,49

74,9

30,8

14,6

1,3




XXVII.5,

TEX





307

раствор в ДБФ

газовая фаза

тв. фаза

210-250

240-250

210-225

167,5

163,3

196,8

13,50

14,10

15,44

1,10

12,0

0,05

1,5

12,9

38,6



6,2

* [Корсунский Б.Л. и сотр., 1999]

Молекула каркасного нитрамина XXVII.1 включает в себя два пятичленных и один шестичленный динитродиазациклы, которые образуют жесткий тетрациклический остов с шестью нитрогруппами. Если в нем и существуют угловые и торсионные напряжения, то они, вероятно, не велики.

Замена двух нитраминных фрагментов в соединении XXVII.1 на окса-функции слабо влияет на скорость распада структурных изомеров XXVII.2 и ,-формы XXVII.3 (табл. 4.3). Для понимания их реакционной способности необходимо знание строения этих соединений.

Рентгеноструктурный анализ [Гатилов Ю.В. и др., 2005] показал, что средние длины связи N-NO2 в молекулах XXVII.2,3,5 [1.419(16) Å] близки к таковым для соединения XXVII.1 и больше длин связей в пятичленных [1.38(2) Å] и шестичленных [1.37(3) Å] 1,3-1,4 – динитродиазациклах. Поэтому скорость распада соединений XXVII.1-3, в целом, больше (табл. 4.3), чем у индивидуальных 1,3-пяти- и 1,4-шестичленных динитродиазацикланов (табл. 4.1 и 4.2). Кроме этого средняя длина С-С связи [1.565(3) Å] превышает длину связи [1.546(2) Å] в циклопентане. Избранные длины С-С и N-NO2 связей приведены в табл. 4.4.