Four organic azide compounds (N3 - CH2R, R : CH3, OCH3, COCH3
and CONH2) were synthesized using a new safe method without heat and distillation procedures, and identified
from their IR and H NMR spectra.
Then their thermal stabilities were evaluated from TDSC measured with SC - DSC. As a result, the
TDSC values for N3 - CH2 - R (R : CH3, OCH3, CONH2,
and COCH3) were shown to be 225 ℃, 173 ℃, 157 ℃ and 130 ℃, respectively.
As compared with substituent constants, thermal stabilities were suggested to become low due to
electron withdrawing group. The bond lengths of trigger linkaeges were not affected by substituent
effects.
Ground states and transition states were optimized for four azide compounds and obtained activation energies.
The activation energies increase accompanying an increase in thermal stabilities.
エネルギー発生挙動の基本的特性の一つである熱安定性に及ぼす置換基の影響について検討した｡
対象とするエネルギー物質として4種の置換有機アジ化物(N3 - CH2R : Rはメチル基, メトキシ基, アセチル基およびアミド基)を選び, それらを加熱や蒸留の操作を含まない安全に配慮した方法を用いて合成した｡ 密封セル - 示差走査熱量測定(SC - DSC)を用いて熱分解開始温度(TDSC)評価した結果, TDSCは置換基がメチル基(225 ℃), メトキシ基(173 ℃), アミド基(157 ℃), アセチル基(130 ℃)の順に低下した｡
熱安定性と置換基定数を比較した結果, 電子吸引性の高い置換基が熱安定性を低下させることが示唆された｡ 基底状態のアジド基の最も弱い結合の結合長を比較したところ, 置換基による差違は結合長には反映されていなかった｡
さらに, アジ化物の基底状態および遷移状態の構造最適化を行い, 活性化エネルギーを求めたところ, 熱安定性と類似の傾向を示した。