4,6‑二硝基苯并连三唑‑1‑氧化物脒基脲盐化合物制造技术

本发明专利技术公开了一种4,6‑二硝基苯并连三唑‑1‑氧化物脒基脲盐化合物，其结构式如(I)所示：

【技术实现步骤摘要】
4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物
本专利技术涉及一种4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物，属于含能材料领域。技术背景含能离子盐是近年来发展起来的具有独特性能的一类新型含能材料，具有良好的热稳定性、较高的密度和能量、低易损性等非离子型分子不具有的优点。近年来，苯并连三唑-1-氧化物类含能化合物因其不敏感性成为含能材料的研究热点。例如T.H.Klapotke,CarolinPluger,MuhamedSuceska.Zwitterionicexplosivesbasedon4,6-dinitrobenzotriazol-3-ium-1-oxide.Newtrendsinresearchofenergeticmaterials,CzechRepublic,2014,754-768一文公开了4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的结构及其部分物化爆轰性能，其结构如(II)所示：该化合物的氮含量为31.11％，热分解点为182℃。但该化合物的氮含量和热分解点较低。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是克服现有技术的不足和缺陷，公开了一种氮含量较高、热分解点较高的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物。本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物，其结构式如(I)所示：本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物的合成路线：以4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物为原料，与氢氧化钾反应得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐，然后4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐与脒基脲硝酸盐反应得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐化合物。本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐的合成方法，包括以下步骤：(1)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐20℃，将4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物加入到乙醇中，加热升温至40℃，滴加氢氧化钾水溶液，加完后40℃反应2h，然后旋转蒸发仪去除溶剂，剩余固体用无水乙醚洗涤，干燥后得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐，其中，4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物、氢氧化钾和水的摩尔比为1:1:5。(2)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐20℃，将4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐加入到水中，分批加入脒基脲硝酸盐，加完后加热升温至35℃反应2h，然后降温至0℃，过滤，水洗，干燥得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐，其中，4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐与脒基脲硝酸盐的摩尔比为1:1.1。本专利技术的优点：本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐氮含量较高，氮含量为38.53％，而对比文献的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物氮含量为31.11％；本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐热分解点较高，热分解点为240.5℃，而对比文献的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物热分解点为182℃。具体实施方式：以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。以下是专利技术人给出的实施例，需要说明的是，这些实施例是较优的例子，主要用于理解本专利技术，但本专利技术不限于这些实施例。实施例1(1)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐20℃，将1.0g(4.44mmol)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物加入到80mL乙醇中，加热升温至40℃，滴加由0.25g(4.46mmol)氢氧化钾和0.4g(22.2mmol)水组成的氢氧化钾水溶液，加完后40℃反应2h，然后旋转蒸发仪去除溶剂，剩余固体用无水乙醚洗涤，干燥后得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐1.0g，收率85.5％。结构鉴定：核磁光谱：1HNMR(DMSO-d6,500MHz)，δ：9.096(1H,CH),8.880(1H,CH)；13CNMR(DMSO-d6,125MHz)，δ:144.830,137.430,136.783,130.260,117.535,115.295；元素分析：分子式：C6H2N5O5K理论值：C27.38,H0.77,N26.61；实测值：C27.41,H0.83,N26.32。证实按上述制备方法得到的物质是4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐化合物。(2)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐的制备20℃，将0.48g(1.825mmol)4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物钾盐加入到20mL水中，分批加入0.31g(1.88mmol)脒基脲硝酸盐，加完后加热升温至35℃反应2h，然后降温至0℃，过滤，水洗，干燥得到4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐0.5g，收率83.8％。结构鉴定：红外光谱：IR(KBr)，v(cm-1)：3485,3438,3342,3098,2647,1738,1707,1617,1589,1529,1473,1439,1336,1292,1216,1179,1082,1064,905,867,807,764,742,710,691,532；核磁光谱：1HNMR(DMSO-d6,500MHz)，δ：9.799(1H,NH),8.767～8.714(2H,CH),8.110(4H,NH2),7.435～6.956(2H,NH2)；13CNMR(DMSO-d6,125MHz)，δ:155.892,154.875,139.872,135.888,133.874,130.593,117.449,116.667；元素分析：分子式：C8H9N9O6理论值：C29.35,H2.75,N38.53；实测值：C29.18,H2.87,N38.43。证实按上述制备方法得到的物质是4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐。4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐的性能4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物的脒基脲盐(1)物化性能密度：1.62g/cm3Gaussian09程序B3LYP/6-31G**方法(2)分解点分解点：240.5℃DSC方法，10℃/min(3)爆轰性能爆速：密度为1.62g/cm3,计算爆速为6783.6m/sK-J方程爆压：密度为1.62g/cm3,计算爆压为19.5GPaK-J方程生成焓：密度为1.62g/cm3,计算生成焓为-14.4kJ/molGaussian09程序B3LYP/6-31G**方法4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐的用途本专利技术的4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化物脒基脲盐化合物可广泛用于炸药、推进剂和烟火
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【技术保护点】
一种4,6‑二硝基苯并连三唑‑1‑氧化物脒基脲盐化合物，其结构式如(I)所示：。

【技术特征摘要】
1.一种4,6-二硝基苯并连三唑-1-氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍欢，王伯周，毕福强，李祥志，董军，翟连杰，李亚南，贾思媛，王锡杰，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