本发明专利技术涉及含能增塑剂制备方法，特别是2,6-二硝基对二苄醇硝酸酯的方法，采用发烟硝酸与2,6-二硝基对二苄醇为原料，经过简单易控制的生产工艺合成得到2,6-二硝基对二苄醇硝酸酯。通过设计含能增塑剂的结构，改变了传统硝酸酯基增塑剂利用惰性多元醇为原料的思路，使用带有含能基团的芳香醇替代惰性有机醇制备硝酸酯类增塑剂，在增塑剂分子结构中引入的结构含有苯环和硝基，该结构与2,4,6-三硝基甲苯(TNT)结构相近，能够增强增塑剂与炸药分子间的相互作用，热稳定增加并且降低增塑剂的感度，从而增加含能材料体系的安全性。
【技术实现步骤摘要】
2, 6- 二硝基对二苄醇硝酸酯的合成方法
本专利技术涉及含能增塑剂制备方法，特别是2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯的方法。
技术介绍
含能增塑剂是改善火炸药体系力学性能，以适应武器技术发展、满足新型武器使用需要的重要途径。含能增塑剂作为发射药、推进剂和炸药的重要组成部分，它在很大程度上影响着体系的力学性能，同时增塑剂决定相应的加工工艺。目前国内外对于含能增塑剂的制备研究较多，主要集中在不同分子结构中引入含能基团，如硝酸酯基(-ONO2)、硝基(-NO2)、硝胺基(-NNO2)和叠氮基(-N3)等。这样不仅增加了能量，而且改善了含能体系的氧平衡。 含有单一硝酸酯基的硝酸酯类含能增塑剂的典型代表是硝化甘油(NG)，它是一种常用的高能、高密度增塑剂，目前在研制高能推进剂、无烟推进剂和硝胺发射药中仍占有一定地位。但NG凝固点偏高，感度高，蒸气压也高，低温下会使推进剂发生脆变，贮存中又存在迁移问题，使其在使用时存在一定的危险性。硝基(-NO2)是炸药分子中一种含能基团，多硝基芳香化合物是广泛使用的含能材料，如2，4，6-三硝基甲苯。目前含有硝酸酯基与硝基的双含能基团增塑剂有2，2-二硝基-1，3- 二硝氧基丙烧和2，2, 2- 二硝基_2_硝氧基乙醚。其中，2，2- 二硝基-1，3- 二硝氧基丙烷的热稳定性较差，保持65°C，24小时就会分解。2，2，2-三硝基-2-硝氧基乙醚的合成过程中需要硝酸银参与反应，增加了生产成本。而对于2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯合成的研究则未见报道。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯的方法，通过设计增塑剂的结构从而增加含能基团的种类，改善了硝酸酯基增塑剂的稳定性、与含能体系的相容性，同时为合成含有两种含能基团的增塑剂提供了新思路。该方法以2，6- 二硝基对二苄醇与发烟硝酸为原料合成2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。具体，包括以下步骤:(I)将2，6- 二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷溶剂中，搅拌形成混合物，0-30°C恒温;(2)将发烟硝酸滴加到2，6-二硝基对二苄醇与二氯甲烷的混合物中，2，6-二硝基对二苄醇与发烟硝酸摩尔比为1:2~1:10，滴加完毕后继续反应0.5~2h，得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液；(3)将2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液转移到分液漏斗中分液，弃去上层水溶液；(4)下层混合物中的二氯甲烷相用质量浓度为5%氢氧化钠溶液洗涤，洗涤至pH值为5~6，再用与二氯甲烷相等量的去离子水进行洗涤3次，弃去上层水溶液；(5) 二氯甲烷相减压蒸馏，利用旋转蒸发仪在35_45°C下减压去除二氯甲烷，得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。步骤⑵所述的继续反应条件为5°C恒温下反应0.5~2h。步骤(2)所述反应过程由集热式磁力搅拌器提供反应温度和搅拌，在玻璃三颈瓶中完成反应。本专利技术提供的2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯的方法，采用发烟硝酸与2，6- 二硝基对二苄醇为原料，经过简单易控制的生产工艺合成得到2，6-二硝基对二苄醇硝酸酯。通过设计含能增塑剂的结构，改变了传统硝酸酯基增塑剂利用惰性多元醇为原料的思路，使用带有含能基团的芳香醇替代惰性有机醇制备硝酸酯类增塑剂，在增塑剂分子结构中引入的结构含有苯环和硝基，该结构与2，4，6-三硝基甲苯(TNT)结构相近，能够增强增塑剂与炸药分子间的相互作用，热稳定增加并且降低增塑剂的感度，从而增加含能材料体系的安全性。 【附图说明】图1为实施例1制得的2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯红外图；图2为实施例1制得的2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯核磁共振谱氢谱；图3为实施例1制得的2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯核磁共振谱碳谱。【具体实施方式】结合实施例说明本专利技术的【具体实施方式】。实施例12，6-二硝基对二苄醇与发烟硝酸的摩尔比1:4，将2，6_二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷中，搅拌，冰水浴中保持5°C恒温。将计量的发烟硝酸滴加到2，6- 二硝基对二苄醇与二氯甲烷的混合物中，滴加完毕后反应lh，得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液。将2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液转移到分液漏斗中分液，弃去上层水溶液，下层二氯甲烷相用5%氢氧化钠溶液洗涤直至pH值为5~6，继续用与二氯甲烷相等量的去离子水进行洗涤3次，弃去上层水溶液。在35°C下利用旋转蒸发仪二氯甲烷相减压蒸馏，减压出去二氯甲烷既得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。图1为本实施例2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯红外光谱谱图。3091.24cm^为苯环中C-H键伸缩振动峰，2911.29CHT1为-CH2反对称伸缩振动峰，1647.59cm_\l280.71cm_\847.35cm—1硝酸酯基特征吸收峰，1544.29cm—1硝基反对称伸缩振动峰、1348.36cm—1硝基对称伸缩振动峰。图2为本实施例制备的2，6_ 二硝基对二苄醇硝酸酯核磁共振谱氢谱。1HNMR (600M, CD3COCD3) δ 5.91 (2Η, s, O-CH2)，6.10 (2H, s, O-CH2)，8.53 (2H, s, Ar-CH)，溶剂丙酮峰为2.0处峰。图3为本实施例制备的2，6_ 二硝基对二苄醇硝酸酯核磁共振谱碳谱。13CNMR (150M, CD3COCD3) δ 65.32 (CH2-O), 71.69 (CH2-O)，122.01 (Ar-C-3), 128.60，128.91 (Ar-C-5, 7)，138.49 (Ar_C_6)，151.06 (Ar-C-4, 8)，溶剂丙酮峰为 28.9 处多重峰及 205.52 处峰。通过 红外谱图以及核磁共振谱分析表明合成的物质是2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。实施例22，6- 二硝基对二苄醇与发烟硝酸的摩尔比1: 2，将2，6- 二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷中，搅拌，冰水浴中o°c恒温。将计量的发烟硝酸滴加到2，6- 二硝基对二苄醇与二氯甲烷的混合物中，滴加完毕后反应lh，得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液。将2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液转移到分液漏斗中分液，弃去上层水溶液，下层二氯甲烷相用5%氢氧化钠溶液洗涤直至pH值为5~6，继续用与二氯甲烷相等量的去离子水进行洗涤3次，弃去上层水溶液。在35°C下利用旋转蒸发仪二氯甲烷相减压蒸馏，减压出去二氯甲烷既得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。实施例32，6- 二硝基对二苄醇与发烟硝酸的摩尔比1: 6，将2，6- 二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷中，搅拌，10°C恒温。将计量的发烟硝酸滴加到2，6- 二硝基对二苄醇与二氯甲烷的混合物中，滴加完毕后反应0.5h，得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液。将2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯混合液转移到分液漏斗中分液，弃去上层水溶液，下层二氯甲烷相用5%氢氧化钠溶液洗涤直至pH值为5~6，继续用与二氯甲烷相等量的去离子水进行洗涤3次，弃去上层水溶液。在45°C下利用旋转蒸发仪二氯甲烷相减压蒸馏，减压出去二氯甲烷既得到2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。实施例42，6-二硝基对二苄醇与发烟硝酸的摩尔比1:8，将2，6_二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷中，搅拌，冰水浴中15°C恒温。将计量的发烟硝酸滴本文档来自技高网...
【技术保护点】
2,6‑二硝基对二苄醇硝酸酯的合成方法，其特征在于：以2,6‑二硝基对二苄醇与发烟硝酸为原料合成2,6‑二硝基对二苄醇硝酸酯。
【技术特征摘要】
1.2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯的合成方法，其特征在于:以2，6- 二硝基对二苄醇与发烟硝酸为原料合成2，6- 二硝基对二苄醇硝酸酯。2.根据权利要求1所述的2，6-二硝基对二苄醇硝酸酯的合成方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将2，6-二硝基对二苄醇加入到二氯甲烷溶剂中，搅拌形成混合物，0-30°C恒温； (2)将发烟硝酸滴加到2，6-二硝基对二苄醇与二氯甲烷的混合物中，2，6-二硝基对二苄醇与发烟硝酸摩尔比为1:2~1:10，滴加完毕后继续反应0.5~2h，得到2，6- 二硝基对二苄...
【专利技术属性】
技术研发人员：范立，王树民，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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