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N2O5/HNO3是一种中等强度的无硫酸硝化剂,已成功用于RDX、HMX等胺类的硝解。鉴于2,4,6,8,10,12-六硝基-2,4,6,8,10,12-六氮杂四环[5.5.0.0.5,903,11]十二烷(CL-20)的高张力笼形结构,硝解产率和纯度偏低。本文系统分析了CL-20的硝解及转晶工艺,提高了产品的得率和纯度。具体研究内容如下：研究了N205/HN03硝解2,6,8,12-四乙酰基-2,4,6,8,10,12-六氮杂四环-[5,5,0,03,11,05,9]十二烷(TAIW)的硝解工艺。最佳工艺：反应温度90℃,反应时间7h,m(TAIW)/m(N205) /V(HN03)为3g/4g/15mL,后处理水量20 mL,此时CL-20的得率为84.18%,纯度为98.29%。研究了两种无机盐催化剂NH4N03、MgS04及SO42-/TiO2-A12O3、SO42-/TiO2-Zr02、 C4F9S03H负载型固体酸、10%CF3SO3H/树脂、50%CF3SO3H/硅胶、80%CF3SO3H/硅胶等六种固体酸催化剂对N2O5/HNO3硝解TAIW反应的催化作用。其中10%CF3SO3H/树脂催化效果最佳,反应得率提高5.01%,纯度保持不变,催化剂回收率99%。采用乙酸乙酯-石油醚法、乙酸乙酯-乙醇法、乙酸乙酯-氯仿法三种不同转晶法成功将CL-20转晶为ε-CL-20；通过加入ε-CL-20晶种诱导,实现了N2O5/HNO3硝解TAIW一锅法制备ε-CL-20, CL.20得率为82.72%,晶体纯度为98.24%。研究了N2O5/HNO3硝解TAIW的反应历程,提出该硝解反应的硝解机理为分段硝解：反应前期的硝解机理为直接硝解,反应后期的硝解机理为水解、亚硝化、硝化；即“直接硝解—水解、亚硝化、硝化”。