1398، 1، شماره 38دوره علمي ـ پژوهشي نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

157 ـ پژوهشي علمي

آن يديميا يهاو مشتق HX-752 ينيديريآز يونديسنتز عامل پ

يموسو ي، سيد مجتب+*زادهيمد جواد تقح، ميسيد حسين موسو ، دانشکده علوم پايه، دانشگاه جامع امام حسين )ع(، تهران، ايرانيگروه شيم

سيد امان اله موسوي ندوشن مالک اشتر، تهران، ايران ، دانشگاه صنعتيشيمي و مهندسي شيميدانشگاهي مجتمع

باشد. يجامد مرکب م يهاشرانهيد پياز در توليمورد ن يهاين افزودنيتراز مهم يکي يونديپ يهاعامل :چكيدهش يو افزا يکيزيف -يکيمکان يهايويژگکننده و بهبود ديو اکس يمرين پليان رزيم يش چسبندگيباعث افزا هابيترکن يا

نو يآم-1ب ين از ترکيديريل آزيمت-2حد واسط نخستن مطالعه، يدر ا شوند.يها مشرانهي( پيريلرپذيجامد )ف يدر بارگذار د يک اسيزوفتالئيز از کلره کردن ايد نيل کلريزوفتالوئيسنتز شد. حد واسط ا %51و با راندمان نوين يه روشيپروپانول با ارا-2

، يط بازيد در محيل کلريزوفتالوئيو ان يديريل آزيمت-2پس از واکنش ه شد. سيته يط بازيدر مح (2SOCl)د يل کلريونيبا ت يهاعاملگر از يب ديترک 5سنتز شد. %93با راندمان ، HX-752ن(، يديريل آزيمت-2س )يل بيزوفتالوئيا -1،1ب يترک

ن( يديريل آزيمت -2ب يترک يجان بهيل آميات ين و ديديپر يز )با استفاده از پاين MAPOو HX-752 همانند ،يونديپ ينيبفيبا ط يسنتز يهافراوردهها و ساختار حد واسطسنتز شدند. يديميا يونديعنوان عامل پمناسب به يهابا راندمان

NMR-H1 ،NMR-C13 وIR-FT د قرار گرفت.يي... مورد تأ ذوب و ين دماييتع مانند يکيزيف يهاشيو انجام آزما

.MAPO ؛ HX-752 ؛ يونديعامل پ :هاي كليديواژه

KEYWORDS: Bonding Agents HX-752; MAPO.

مقدمه

HX-752AP

E-mail: mohammadjavadtaghizadeh31@yahoo.com+ عهده دار مکاتبات*(1) Composite Propellants (2) Binder

1398، 1، شماره 38دوره سيد حسن موسوی و همکاران نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

علمي ـ پژوهشي 158

AP [7.] يو مولکول قطب HX-752ان يم يدروژنيوند هيپ یشما ـ1شکل

HX-752

MAPO

(BITA) HX-868

(TPANOL) HX-878

HX-877

HX-874

HX-879

4ClO4NHAP

HX-752

HX-752

][][][

][ ][][

][][

][

][

.

HX-752MAPO][

(1) Scavenger (2) Hasegawa

1398، 1، شماره 38دوره دی آنايمي هایو مشتق HX-752سنتز عامل پيوندی آزيريديني نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

159 علمي ـ پژوهشي

به روش ونکر يستخلافبتا ا یهانينمودن آم یحلقو یشما ـ2شکل .]14و 18[

دها ياز اپوکس يبتا استخلاف یهانينمودن آم یحلقو یشما ـ3شکل ]23-21[.

HX-752

HX-752

يتجرب بخش و دستگاه ها يمواد صرف

HNMR1CNMR13

Bruker Avance 250 MHZ

ل يد و ترفتالوئيل کلريزو فتالوئيد )ايل کلريب فتالوئيسنتز ترک

د(يکلر

2SOCl(

نيديريل آزيمت -2ب يترک سنتز

NaOH

NaOH

pH=

(1) Mild

1398، 1، شماره 38دوره سيد حسن موسوی و همکاران نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

علمي ـ پژوهشي 160

1H NMR (300 MHz, CDCl3): H (ppm) = -0.26 (1H, s,

NH), 0.94 (3H, d, 3JH-H=5, CH3), 1.04 (1H, d, 3JH-H=2.5,

CH2), 1.49 (1H, d, 3JH-H=5, CH2), 1.69-1.79 (1H, m, CH). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): C (ppm)= 18.5 (CH3),

24.6 (CH2), 25.1 (CH).

ل يمت-2-سيل( بيکربوکس يلن ديفن-1،3) -1/،1ب يسنتز ترک

(HX-752)ن يديريآز

NaOH

1H NMR (300 MHz, CDCl3): H (ppm) = 1.38-1.46

(3H, m, CH3), 2.16 (1H, t, 3JH-H=1.75, CH2), 2.52-2.57

(1H, m, CH2), 2.58-2.62 (1H, m, CH), 7.53 (1H, t, 3JH-

H=3.7, CH), 8.16 (2H, d, 3JH-H=3.7, 2CH), 8.54 (1H, s,

2CH). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): C (ppm)= 17.7 (2CH3),

32.2 (2CH2), 34.7 (2CH), 128.6, 129.5, 132.0, 133.7 (4 C

and CH aromatic), 178.3 (C).

ن و يديپر يل پايزو فتالوئين )ايديپر يل پايکربون يسنتز بنزن د

ن(يديپر يل پايفتالوئتر

TLC

1H NMR (300 MHz, CDCl3): H (ppm) = 1.12-1.63

(12H, m, 6CH2), 3.29 (4H, m, 2CH2), 3.66 (4H, m,

2CH2), 7.37 (4H, s, 4CH). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): C (ppm)= 24.1 (2CH2),

25.3 (2CH2), 26.0 (2CH2), 42.8 (2CH2), 48.3 (2CH2),

126.5 (4CH aromatic), 132.1(2C), 169.2 (C).

نيآمليات يل ديل و ترفتالوئيزو فتالوئيسنتز ا

1398، 1، شماره 38دوره دی آنايمي هایو مشتق HX-752سنتز عامل پيوندی آزيريديني نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

161 علمي ـ پژوهشي

1H NMR (300 MHz, CDCl3): H (ppm) = 1.10 (6H, m,

2CH3), 1.24 (6H, m, 2CH3), 3.26 (4H, m, 2CH2), 3.56

(4H, m, 2CH2), 7.37 (4H, s, 4CH). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): C (ppm)= 12.8 (2CH3),

14.1 (2CH3), 40.8 (2CH2), 43.3 (2CH2), 126.3 (4CH

aromatic), 137.4(2C), 170.4 (C).

دين اکسين فسفيديريپ يپا يتر سنتز

NaOH

3POCl

3POCl

1H NMR (300 MHz, CDCl3): H (ppm) = 1.39 (18H,

m, 9CH2), 2.87-2.92 (12H, t, 3JH-H=3.5, 6CH2). 13C NMR (75 MHz, CDCl3): C (ppm)= 24.2 (3C, d,

3CH2), 25.3-25.9 (6C, d, 6CH2), 44.7-45.1 (6C, d, 6CH2).

جه ها و بحثينت دروژن سولفاتيل هيپروپ-2-نويآم- 1 بيترکسنتز يبررس

.دروژن سولفاتيل هيپروپ-2-نويآم- 1 بيترکسنتز ـ4شکل

نيديريل آزيمتـ 2 بيترکسنتز يبررس

نيديريل آزيمت-2ب يترک NMR-C13 و NMR-H1ف يط يبررس

NMR-H1

3CDClH-N

ppm3CH

ppm 2CH

ppm

1398، 1، شماره 38دوره سيد حسن موسوی و همکاران نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

علمي ـ پژوهشي 162

گوناگون.های روپيل هيدروژن سولفات( در حلالپ -2-آمينو -1راندمان سنتز رسوب ) ـ1جدول

.HX-752ب يسنتز ترک یشما ـ 6 شکل ن.يديريل آزيمت -2ب يسنتز ترک یشما ـ 5 شکل

ppm

CHppm

ppm

NMR-C13

3CDCl

3CHppm2CH

ppmCH

ppm

HX-752ب يترکسنتز يبررس

752-HX

HX-752

HX-752 بيترک NMR-C13 و NMR-H1ف يط يبررس

NMR-H1752-HX

3CDCl3CHppm

CH2CH

j

1398، 1، شماره 38دوره دی آنايمي هایو مشتق HX-752سنتز عامل پيوندی آزيريديني نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

163 علمي ـ پژوهشي

.HX-752ب يترک NMR-C13ف يط ـ 8شکل .HX-752ب يترک NMR-H1ف يط ـ 7شکل

2CHppm

2CHppm

αβ

ppmCH

3CH2CH

CH

ppm

CH ppm

ppm

752-HXNMR-C13

3CDCl

3CH

ppm2CH

ppmCHppm

CH

ppm

ppm

نيديرپ يپا رفتالوئيلهاي ايزوفتالوئيل و تبيسنتز ترک

HX-752

Acid acceptor

فتالوئيل پاي پريدين و ترکيب تر NMR-H1بررسي طيف

ايزوفتالوئيل پاي پريدين

NMR-H1

2CH

2CH

0/1 0/2 0/3 0/4 0/5 0/6 0/7 0/8 0/9

ppm

50 100 150

ppm

1398، 1، شماره 38دوره سيد حسن موسوی و همکاران نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

علمي ـ پژوهشي 164

ن.يل آميات ید ليو ترفتالوئ ليزوفتالوئيا یهابيسنتز ترک یشما ـ10شکل ن.يديپر یپا ليل و ترفتالوئيزوفتالوئياب يسنتز ترک یشما ـ9شکل

2CH

نيل آميات يل ديل و ترفتالوئيزوفتالوئيا سنتز

HX-752

Acid acceptor

ل يات يل ديزوفتالوئيب ايترک NMR-H1ف يط يکيناميترمود يبررس

وسيدرجه سلس 40 يدر دما نيآم

NMR-H1

3CDCl

2CH

ppm

C-N2CH

NMR

ppm

دياکس نيفسفن يديپر يپا يتر بيترک NMR-C13 فيط يبررس

NMR-C13

2CH

C-PJ2ppm

C-PJ3ppm

C-PJ4ppm

يريجه گينت

1398، 1، شماره 38دوره دی آنايمي هایو مشتق HX-752سنتز عامل پيوندی آزيريديني نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

165 علمي ـ پژوهشي

ن.يل آميات یل ديکربون یبنزن د سنتز یگوناگون برا یاستفاده از بازها یهاـ نتيجه2جدول

HX-752MAPO

يقدردان

16/11/6139 پذيرش : تاريخ ؛ 22/9/6139 دريافت : تاريخ

مراجع

[1] Chaturvedi S., Dave P. N., Solid Propellants: AP/HTPB Composite Propellants, Arab. J. Chem.

12 (8): 2061-2068 (2019).

[2] Hamilton R. S., Lund G. K., Hajik R. M., Solid Propellant Bonding Agents and Methods

for Their Use, US Patent, 4,962,815, (2015).

[3] Lin C., Non-Linear Viscoelastic Properties of TATB-Based Polymer Bonded Explosives

Modified by a Neutral polymeric Bonding Agent, RSC Adv., 5(45): 35811–35820 (2015).

[4] Hori K., Iwama A., Fukuda T., On the Adhesion between Hydroxy Terminated Polybutadiene

Fuel-Binder and Ammonium Perchlorate. Performance of Bonding Agents, Propellants,

Explos, Pyrotech, 10: 176-180 (1985).

[5] Hori K., Iwama A., Fukuda T., FTIR Spectroscopic Study on the Interaction Between

Ammonium Perchlorate and Bonding Agents, Propellants, Propellants, Explos, Pyrotech,

15(3): 99-102 (1990).

[6] Allen H. C., Composite Solid Propellant with Additive to Improve the Mechanical Properties

There of', US Patent, 3,745,074, (1973).

[7] Deng J., Wang X., Li G., Luo Y., Effect of Bonding Agent on the Mechanical Properties of GAP

High-Energy Propellant, Propellants Explos. Pyrotech, 42(4): 394–400 (2017).

[8] Atkinson R.S., Rees C.W., Reactive Intermediates. Part VII. Oxidation of 3-Amino

Benzoxazolin-2-one; Stereospecific Addition of the Amino-nitrene to Olefins, J. Chem. Soc.,

5: 772-778 (1969).

1398، 1، شماره 38دوره سيد حسن موسوی و همکاران نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

ي ـ پژوهشيعلم 166

[9] Shustov G.V., Krutius O.N., Voznesensky V.N., Chervin I.I., Eremeev A.V., Krostyanovsky R.G.,

Polyak F.D., Asymmetric Synthesis and Lactonization of 1-β-Hydroxyalkylaziridine-2-

carboxylic Esters into 4-Oxa-1-azabicyclo[4.1.0]heptan-5-ones, Tetrahedron, 46: 6741-6752

(1990).

[10] Garner P., Dogan O., Pillai S., Auxiliary Mediated Synthesis of Aziridine-2-carboxylic Acid

Derivatives, Tetrahedron Lett., 35: 1653-1656 (1994).

[11] Williams A.L., Johnston J.N., The Brønsted Acid-catalyzed Direct Aza-Darzens Synthesis of

N-Alkyl cis-Aziridines, J. Am.Chem. Soc., 126: 1612-1613 (2004).

[12] Ochiai M., Kitagawa Y., Reaction of Monocarbonyl Iodonium Ylides with Activated Imines:

Stereoselective Synthesis of Trans and cis-α,β-Aziridino Ketones, Tetrahedron Lett., 39: 5569-

5570 (1998).

[13] Brien C., The Rearrangement of Ketoxime O-Sulfonates to Amino Ketones (The Neber

Rearrangement), Chem. Rev., 64: 81-89 (1964).

[14] Atkinson R.S., Coogan M.P., Lochrie I.S.T., Desilylative Elimination of the Quinazolinone

Ring from 1-(4-Oxoquinazolin-3-yl)-2-silylaziridines; Preparation of an N-H Aziridine in High

Enantiomeric Excess by in situ Nucleophilic Addition to the Derived Azirine, J. Chem. Soc.

Perk. T1, 6: 897-900 (1997).

[15] Legters J., Thijs L., Zwanenburg B., A Convenient Synthesis of Optically Active 1H-Aziridine-

2-carboxylic acids (Esters), Tetrahedron Lett., 30: 4881-4884 (1989).

[16] Serafin S. V., Zhang K., Aurelio L., Hughes A. B., Morton T. H., Decomposition of Protonated

Threonine, Its Stereoisomers, and Its Homologues in the Gas Phase: Evidence for Internal

Backside Displacement, Org. Lett., 6: 1561-1564 (2004).

[17] Campbell K.N., Mckenna J.F., The Action of Grignard Reagents on Oximes. I. the Action of

Phenylmagnesium Bromide on Mixed Ketoximes, J. Org. Chem., 4: 198-205 (1939).

[18] Wenker H, The Preparation of Ethylene Imine from Monoethanolamine, J. Am. Chem. Soc., 57:

2328–2328 (1935).

[19] Roark D.N., Kusick B.C., Steuerle U., “Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”,

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., Weinheim, (2005).

[20] Ueshima M., Shimasaki Y., Ariyoshi K., Yano H., Tsuneki H., New Vapor Phase Process

for Synthesis of Ethylenimine by Catalytic Intramolecular Dehydration of Monoethanolamine,

In Proc. of the 10th International Congress on Catalysis, 32: 2447-2450 (1992).

[21] Stogryn E.L., Brois S.J., A Related Reaction [2-(Aziridin- 1-yl)alkenyl]triphenylphosphonium

Bromides Was Reperted, J. Am. Chem. Soc., 89(3): 605-609 (1967).

[22] Hoch J., Aziridine Synthesis, Compt. Rend. Acad. Sci., 31: 198, 1865 (1934).

][ 2SiO

9

1398، 1، شماره 38دوره دی آنايمي هایو مشتق HX-752سنتز عامل پيوندی آزيريديني نشريه شيمي و مهندسي شيمي ايران

167 علمي ـ پژوهشي

[24] Kotera K., Miyazaki S., Stereochemistry of Aziridine Formation by Reduction of Oximes

with Lithium Aluminum Hydride on Aralkyl Alkyl Ketoximes and Their Tosylates,

Tetrehedron Lett., 24: 5677-5690 (1968).

[25] Aparecida M., Kawamoto M.W., Enantioselective Synthesis of Aziridin Using Asymmetric

Transfer Hydrogenation as Bonding Agent for Rocket Solid Propelants, Quim Nova, 25(6):

921-925 (2002).

[26] Morimitso K. C., Composition And Method of Jeting , US Patent, 2014/0285594 (2014).