硝基或二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、衍生物及制备方法技术

本发明专利技术公开了硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑衍生物的结构，以及他们的质谱信息。另外，本发明专利技术还公开了硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑衍生物的制备方法。本发明专利技术制备出新型化合物硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑及二硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑衍生物结构。可应用于含能材料、石油开采、太空探索等领域用新型材料。本发明专利技术的合成方法具有原料易得、操作简便、安全性高、工艺可控等特点。

Nitro or two nitro phenyl benzene and [1,2,3] three, triazole derivative and preparation method

The structure of the invention discloses nitrophenyl benzo triazole, two [1,2,3] three [1,2,3] three nitrophenyl benzo triazole, two nitro phenyl benzene and [1,2,3] three derivatives, and their mass information. In addition, the preparation method of the invention also discloses a nitrophenyl benzo triazole, two [1,2,3] three [1,2,3] three nitrophenyl benzo triazole, two nitro phenyl three benzo [1,2,3] oxazole derivatives. The preparation of new compounds nitrophenyl benzo [1,2,3] three triazole and two nitro phenyl benzo [1,2,3] quinazoline derivatives structure three. It can be used in energetic materials, petroleum exploration, space exploration and other new materials. The synthetic method of the invention has the advantages of easy availability of raw materials, simple operation, high safety, controllable process, etc..

【技术实现步骤摘要】
硝基或二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、衍生物及制备方法
本专利技术涉及含能材料及其制备方法，具体涉及硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、以及二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物及其制备方法，属于有机合成领域。
技术介绍
耐热炸药的研究最早主要是满足军事需求，如宇宙飞行器、飞船之间的各级分离等经受高温环境的宇航需要。目前其最主要的用途是油气井的射孔爆破器材中。随着空间计划和深油钻探等领域的发展，对于耐热炸药或热稳定性炸药的需求更加紧迫。生产高温下安全、可靠的炸药或混合炸药已经成为全世界积极追求的研究热点。现阶段对于超高温耐热炸药的生产往往成本昂贵，给工业上大规模生产和应用等造成很大困难，这些问题迫使国内外的研究学者大力发展耐热炸药的研究。而目前含能化合物具有苯并三氮唑、以及硝基苯结构的分子往往具有较高的热稳定性，分解温度在300℃以上右。因此，在分子结构中将苯丙三氮唑、以及硝基苯结构偶联，可以有效提高含能化合物热分解温度及稳定性，有望形成一种热分解温度400℃及以上，可用于深井及超深井油气田的开采，以及太空的探索，耐热抗过载战斗部的超高温内热炸药。但是目前有关苯并三氮唑、以及硝基苯结构偶联结构及制备方法尚没有报道(化工中间体，2011,05,14-16；山东化工，2012,41,54-56；Eur.J.Inorg.Chem.2016,956–962；J.HeterocyclicChem.,52,1314(2015)；)。因此，对于超高温内热炸药的需求必将增加，开展熔点在400℃及以上的超高温耐热单质炸药研制势在必行。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑及二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物及制备方法。本专利技术的一个目的在于提供硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物的结构。本申请中，硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑，结构式如下：硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑的质谱：ESIM+Na+＝264.0470；ESI+K+＝280.0212。1H-NMR:8.81(d,J＝6.0Hz,1H)；8.83(d,J＝6.0Hz,1H)；8.16(t,J＝12.0Hz,2H)；7.64(t,J＝12.0Hz,1H)；7.58(q,J＝6.0Hz,1H)；7.49(t,J＝12.0Hz,1H)。13C-NMR:151.50；146.19；141.84；134.57；131.64；129.54；125.47；123.41；120.28；119.03；112.76。本申请中，二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑，结构式如下：二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑的质谱：ESIM+＝285.0556。1H-NMR:9.10(d,J＝6.0Hz,1H)；8.84(q,J＝12.0Hz,1H)；8.43(d,J＝12.0Hz,1H)；8.29(d,J＝12.0Hz,1H)；7.88(d,J＝12.0Hz,1H)；7.78(m,1H)；7.62(m,1H)。13C-NMR:147.83；145.81；144.54；133.06；132.87；130.34；129.69；129.35；126.05；122.34；120.57；110.81。本申请中，二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物有三种，结构式分别如下：本专利技术的另一个目的在于提供前述硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑、二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物的制备方法，根据化合物的不同，其制备方法如下：化合物1(二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑)的制备：苯并三氮唑与1-氯-2,4-二硝基苯加入到有机溶剂反应，加入固体碱,加热到80度(内温)反应16或24小时均可。冷却，会析出一部分产品(约50％，28g)，析出点很纯(产品)。剩余液体可以加入有机溶剂冲洗旋干后的产品，也可以直接有机试剂过柱。共得产品47.9g。产率84％。化合物2，3，4(二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物)的制备：苯并三氮唑与1-氯-2,4,6-三硝基苯加入到烧瓶中，加入有机溶剂，固体碱，加热到80度(内温)反应16或24小时均可。直接有机试剂过柱。根据极性不同一次过柱分别得到产品化合物2，产率54.6％；得产品化合物3，产率为33％。得产品化合物4，产率为12.4％。化合物5(硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑)的制备：苯并三氮唑，与2-氯-3-硝基吡啶加入到烧瓶中，加入300ml有机溶剂，固体碱,加热到80度(内温)反应16或24小时均可。禁止冷却，会析出一部分产品(约50％，28g)，析出产品很纯。剩余液体可以加入乙腈冲洗旋干后的产品，也可以用有机试剂直接过柱。共得产品47.9g。产率84％。更进一步的技术方案是：所述有机溶剂为无水乙腈。更进一步的技术方案是：所述固体碱为Na2CO3或K2CO3。更进一步的技术方案是：所述有机试剂为石油醚和乙酸乙酯。前述的过柱，是指过300-400目硅胶色谱柱。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：本专利技术制备出新型化合物硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑及二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物结构。可应用于含能材料、石油开采、太空探索等领域用新型材料。本专利技术的合成方法具有原料易得、操作简便、安全性高、工艺可控等特点。附图说明图1为本专利技术合成方法中步骤1所得化合物1的单晶结构。图2为本专利技术合成方法中步骤2所得化合物2的单晶结构。图3为本专利技术合成方法中步骤2所得化合物3的单晶结构。图4为本专利技术合成方法中步骤2所得化合物4的单晶结构。图5为本专利技术合成方法中步骤2所得化合物3的高分辨质谱图。图6为本专利技术合成方法中步骤2所得化合物4的高分辨质谱图图7为本专利技术合成方法中步骤3所得化合物5的高分辨质谱图。图8为本专利技术合成方法中步骤3所得化合物5的1H核磁共振谱图。图9为本专利技术合成方法中步骤3所得化合物5的13C核磁共振谱图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1化合物1的制备：0.2mol(23.826g)苯并三氮唑，与0.2mol(40.39g)1-氯-2,4-二硝基苯加入到500mls烧瓶中，加入300ml有机溶剂，0.2mol固体碱,加热到80度(内温)反应16或24小时均可。禁止冷却，会析出一部分产品(约50％，28g)，析出点很纯(产品)。剩余液体可以加入有机溶剂冲洗旋干后的产品，也可以直接过柱。共得产品47.9g。产率84％。目标产物的质谱：ESIM+＝285.0556。1H-NMR:9.10(d,J＝6.0Hz,1H)；8.84(q,J＝12.0Hz,1H)；8.43(d,J＝12.0Hz,1H)；8.29(d,J＝12.0Hz,1H)；7.88(d,J＝12.0Hz,1H)；7.78(m,1H)；7.62(m,1H)。13C-NMR:147.83；145.81；144.54；133.06；132.87；130.34；12本文档来自技高网...

【技术保护点】
硝基苯基‑苯并[1,2,3]三唑，其特征在于具有如下结构式：

【技术特征摘要】
1.硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑，其特征在于具有如下结构式：所述硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑的质谱：ESIM+Na+＝264.0470；ESIM+K+＝280.0212；1H-NMR:8.81(d,J＝6.0Hz,1H)；8.83(d,J＝6.0Hz,1H)；8.16(t,J＝12.0Hz,2H)；7.64(t,J＝12.0Hz,1H)；7.58(q,J＝6.0Hz,1H)；7.49(t,J＝12.0Hz,1H)；13C-NMR:151.50；146.19；141.84；134.57；131.64；129.54；125.47；123.41；120.28；119.03；112.76。2.二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑，其特征在于具有如下结构式：所述二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑的质谱：ESIM+＝285.0556；1H-NMR:9.10(d,J＝6.0Hz,1H)；8.84(q,J＝12.0Hz,1H)；8.43(d,J＝12.0Hz,1H)；8.29(d,J＝12.0Hz,1H)；7.88(d,J＝12.0Hz,1H)；7.78(m,1H)；7.62(m,1H)；13C-NMR:147.83；145.81；144.54；133.06；132.87；130.34；129.69；129.35；126.05；122.34；120.57；110.81。3.二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物，其特征在于所述二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑衍生物共有三种，分别具有如下结构式：4.二硝基苯基-苯并[1,2,3]三唑的制备方法，其特征在于：将苯并三氮唑与1-氯-2,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈延阳，聂福德，赵银巧，黄靖伦，范桂娟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51