3,6,7-三氨基三唑并三唑的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑的合成方法，该方法包括以下步骤：在20℃～50℃搅拌下，将3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑盐酸盐加入乙醇中，再加入Na2CO3，在50℃～78℃反应1h～2h，冷却、过滤、水洗、干燥得3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑。本发明专利技术主要用于3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑的合成。

SYNTHESIS OF 3,6,7-TRIAMINOTRIAZOLE AND TRIAZOLE

【技术实现步骤摘要】
3,6,7-三氨基三唑并三唑的合成方法
本专利技术涉及一种3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成方法，属于含能材料领域。技术背景富氮化合物主要指氮含量达到50％以上的氮杂环类化合物，其中三唑类化合物是典型的富氮化合物，由于其结构中含有大量的N-N、C-N、N＝N等化学键，从而拥有较高的生成焓和能量密度。氮原子的电子在三唑环中形成共轭效应，化学键的键能提高，使得富氮含能分子的稳定性得以提高，从而符合钝感的理念。因此在生产和应用方面有广泛的前景，这些富氮化合物常常被应用于推进剂、炸药、高能添加剂、气体发生剂等方面。近年来ThomasM.等人设计合成了一系列氨基三唑类化合物，其中典型代表为3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑，晶体密度为1.725g/cm3，爆速为9385m/s，爆压为297bar。ThomasM.等人在《Newenergeticaminotriazoles》NewTrendsinResearchofEnergeticMaterials,CzechRepublic,2015265-273公开了一种3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑合成方法，其合成路线如下：该合成方法将3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和碳酸钠加入水中，回流反应，反应完毕后冷却析出固体为到3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑。该方法主要存在以下不足：反应条件需要在水中回流反应温度高达100℃，收率仅为80％。3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和碳酸钠在水中反应比较剧烈产生大量的泡沫容易冲料，高温回流使合成过程中存在较大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决得技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种反应条件温和、合成收率高的3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成方法。本专利技术构思：采用温和的反应条件高收率合成出3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑，本专利技术的合成路线如下：本专利技术的3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成方法，3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的结构式如(I)所示：以3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐为原料，其结构式如(II)所示，本专利技术包括以下步骤：在20℃～50℃搅拌下，将3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐加入乙醇中，再加入Na2CO3，在50℃～78℃反应1h～2h。冷却、过滤、水洗、干燥，得3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑。其中3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和碳酸钠摩尔比为2:1～1.2。本专利技术优选的3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成方法，包括以下步骤：在温度25℃搅拌下，将3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐加入乙醇中，78℃反应1h，冷却、过滤、水洗、干燥得3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑。其中3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和碳酸钠摩尔比为2:1。本专利技术的优点：本专利技术的3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成反应温度为50～78℃，而对比文献中的反应条件苛刻需要水回流温度高达100℃；本专利技术反应条件温和，而对比文献中反应比较剧烈产生较多的泡沫容易冲料，增加了反应过程的安全隐患；本专利技术反应收率为97％，文献报道的收率为80％，收率提高了17％。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1在温度25℃搅拌下，将5g(26mmol)3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和1.4g(13mmol)碳酸钠加入到60mL的乙醇中，78℃反应1h，冷却、过滤、水洗、干燥得白色固体3.9g收率97％。结构鉴定红外光谱IR(KBr,cm-1)ν：3415,3302,1621,1572,1501,1402,1293核磁光谱：1HNMR(DMSO-d6,125MHz):δ＝6.464(s,2H,NH),5.643(s,2H,NH),5.534ppm(s,2H,NH)；13CNMR(DMSO-d6,500MHz):δ＝159.068(s,C–N),149.49(s,C–N),143.819(s,C–N)；元素分析：结构式C3H6N8理论值：C23.38,H3.92,N72.20；实测值：C23.67,H3.85,N72.25；上述结构鉴定数据证实本步骤得到的物质确实是3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑。实施例2在温度25℃搅拌下，将5g(26mmol)3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和1.5g(14mmol)碳酸钠加入到60mL乙醇中，50℃反应2h，冷却、过滤、水洗、干燥得白色固体3.4g收率85％。实施例3在温度25℃搅拌下，将5g(26mmol)3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和1.6g(15mmol)碳酸钠加入到60mL的乙醇中，75℃反应1h，冷却、过滤、水洗、干燥得白色固体3.6g收率92％。实施例4在温度25℃搅拌下，将5g(26mmol)3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐和1.4g(13mmol)碳酸钠加入到60mL的乙醇中，60℃反应2h，冷却、过滤、水洗、干燥得白色固体3.5g收率87％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑的合成方法，3,6,7‑三氨基‑7H‑[1,2,4]三唑[4,3‑b][1,2,4]三唑的结构式如(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的合成方法，3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑的结构式如(I)所示：以3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐为原料，其结构式如(II)所示，包括以下步骤：在20℃～50℃搅拌下，将3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]三唑盐酸盐加入乙醇中，再加入Na2CO3，在50℃～78℃反应1h～2h，冷却、过滤、水洗、干燥，得3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4]...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾思媛，张海昊，毕福强，张家荣，霍欢，罗义芬，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61