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1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)、4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环十二烷(TEX)是综合性能较好的含能材料。固体酸作为酸催化剂具有易回收、对设备腐蚀性小等优点,本文通过引入固体酸催化剂研究了HMX、TEX的制备工艺。在SO42-/ZrO2-WO3/HNO3硝化体系中DPT(3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷)的最佳制备工艺:尿素3g,SO42-/ZrO2-WO3(0.15)2.2g,100%HNO3体积14mL,5℃硝化90min,碎冰30g,15℃下水解60min,37%甲醛22mL,补充蒸馏水50g,40℃搅拌30min,降温至20℃以下,NH3·H2O调节体系pH值为7.0,DPT的产率为36.5%。在磁性固体酸SO42-/ZrO2-TiO2-Fe2O3/HNO3体系中HMX的最佳制备工艺:向14mL的纯硝酸中加入1.8g的SO42-/ZrO2-TiO2-Fe2O3(1:1),搅匀后,2.18g(0.01mol)的DPT固体分批加到溶液中,加完控制DPT的溶解温度5℃,搅拌30min,调节温度,30℃下反应40min,然后将反应液倾倒至30g左右的碎冰中结束反应,后处理,HMX的产率为43.6%。针对HMX产率不理想的问题,通过量子化学对DPT的硝解过程进行理论研究,分析了电子云密度、键长、键能、键级等因素。其中DPT分子中C(23)-N(13)、C(3)-N(13)的键解离能BDE分别为281.23kJ/mol、282.75kJ/mol,两者差距甚小,因此硝化强度的控制对HMX产率影响较大;八元环中间体中C(27)-N(15)、C(1)-N(15)的键解离能分别为348.54kJ/mol、258.77kJ/mol, C(27)-N(15)在反应中较难断裂,导致了HMX的收率受到影响。以杂多酸(HPA)为催化剂,DFTHP (1,4-二甲酰基-2,3,5,6-四羟基哌嗪)为原料,TEX的最佳工艺为:在20mL冰的纯硝酸中加入1g的杂多酸(HPA),向酸溶液中分批加入2gDFTHP和0.5g的尿素混合物,保持反应液的温度不超过50℃,20rmin后用水浴加热,65℃条件下反应40min,然后后处理,得到TEX的产率为44.7%;同时探究了TEX的合成机理。