一种铁-偶氮基四氮唑高能材料制造技术

一种铁‑偶氮基四氮唑高能材料涉及一种化合物[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O [其中bpy=2,2’‑二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]。该化合物采用溶剂挥发法制备，把偶氮基四氮唑钠（Na2(ZT)·5H2O），2,2’‑二联吡啶和Fe(NO3)3·9H2O加入酒精水溶液加热溶解后，通过滤液挥发法制备该化合物的单晶体。该化合物可以被应用于制造高能起爆材料。

【技术实现步骤摘要】
一种铁-偶氮基四氮唑高能材料
本专利技术专利涉及一种铁-偶氮基四氮唑高能材料[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O[其中bpy=2,2’-二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]。
技术介绍
信息、材料和能源三大产业的发展程度已经被公认为是一个国家综合国力强弱的重要标志，其中材料又是信息和能源产业的物质基础。每一种重要新材料的产生都是人类社会发展过程的里程碑。本世纪最重要的研究领域之一就是新材料的研发。近年来，人们对高氮杂环化合物及其含能材料的研究引起了美国、俄罗斯以及德国等国家都高度重视，发展了可以作为起爆药、燃烧催化剂、高能量密度材料多氮唑类的含能材料，在国防领域具有重要的用途和良好的应用前景。但是先前的一些含能材料制备或性能还存在一定的不够完善的地方：1）部分含能配合物在合成时提纯难度大，且部分原材料毒性较高（氰类）、危险性大（90%双氧水），导致其制备仍停留在实验室阶段，己实际应用的配方很少。2）部分含能配合物依然无法克服传统CHNO类炸药中能量与感度及稳定性的本质矛盾。正是由于传统炸药的能量特性与安定特性矛盾的存在，因此，合成能量高、安定性又好的新含能材料是含能材料工作者一直的追求。双四唑类5,5’-偶氮四氮唑离子作为含能配体具有独特的优势，氮含量高，是除全氮化合物外氮含量最高的杂环化合物。它与一般化学试剂不作用，机械感度较低，具有足够的安定性。由于它们本身不含卤素，因此燃烧时不污染环境，是一种环境友好的高能材料。在已往报道的偶氮四氮唑类金属盐的研究中，由于这些化合物中含有结晶水或配位水，它们的失水温度较低，材料的脱水产物对摩擦和撞击特别敏感，高能与钝感的矛盾无法克服成了这些化合物难以成为理想实用的高能材料。为了解决高能与钝感的矛盾，我们设计在偶氮四氮唑金属化合物的合成中引入辅助配体-含碳共轭螯合有机物参与作用，适度降低氮含量来增强材料的稳定性。通过引入共轭辅助有机化合物来合成多元高能材料达到含能材料的能量与钝感的统一是本专利最大特点。因此我们采用偶氮基四氮唑钠（Na2(ZT)·5H2O），2,2’-二联吡啶和Fe(NO3)3·9H2O，在酒精水溶液反应的方法，合成了一种铁-偶氮基四氮唑高能材料。
技术实现思路
本专利技术专利的目的是要合成一种铁-偶氮基四氮唑高能材料。为此，需要选择合适的原料来进行合成反应。为此我们采用溶剂挥发法，用偶氮基四氮唑钠（Na2(ZT)·5H2O），2,2’-二联吡啶和Fe(NO3)3·9H2O，加入酒精水溶液加热溶解后，通过滤液挥发法合成了新型铁-偶氮基四氮唑高能材料[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O[其中bpy=2,2’-二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]。新型铁-偶氮基四氮唑高能材料[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O具有如下优点：制备简单易行，反应条件温和，无须复杂的设备；可以直接得到体单晶，无须进一步生长该材料的单晶；爆炸性能的能量与钝感达到统一。具体实施方式实施实例1，关于铁-偶氮基四氮唑高能材料[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O[其中bpy=2,2’-二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]的合成和该材料的单晶生长。铁-偶氮基四氮唑高能材料[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O[其中bpy=2,2’-二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]的合成和该材料的单晶生长是采用溶液挥发法同时完成的。所用化学试剂、生产厂家及投料量为：五水偶氮基四氮唑钠阿拉丁纯度大于百分之99.51mmol0.304g2,2’-二联吡啶阿拉丁纯度大于百分之99.52mmol0.312gFe(NO3)3·9H2O阿拉丁纯度大于百分之99.51mmol0.404g准确称取0.304g五水偶氮基四氮唑钠（Na2(ZT)·5H2O），0.312g2,2’-二联吡啶，0.404gFe(NO3)3·9H2O加入酒精水溶液（酒精与水的比例为2:1）中，搅拌加热溶解后，过滤，滤液通过挥发后沥干，可得到红褐色块状晶体(产率95%，按Fe计算)。经X-射线单晶结构测定，化合物[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O，空间群为C2/c(No.15)，其单胞参数为a=23.791(1)Å，b=13.652(1)Å，c=20.372(1)Å，α=90,β=111.97(1),γ=90)，Z=4，单胞体积V=6136.3(5)Å3。爆炸性能测试表明，化合物[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O是一种能量与钝感高效统一的高能起爆材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁‑偶氮基四氮唑高能材料, 其特征在于它的分子式，空间群，单胞参数，单胞内分子数Z，单胞体积V分别为：分子式为[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O [其中bpy = 2,2’‑二联吡啶，ZT = 偶氮基四氮唑]，空间群为C2/c (No. 15)，其单胞参数为a = 23.791(1) Å，b = 13.652(1) Å，c = 20.372(1) Å，α =90, β =111.97(1), γ = 90，Z = 4，单胞体积V = 6136.3(5) Å3。

【技术特征摘要】
1.一种铁-偶氮基四氮唑高能材料,其特征在于它的分子式，空间群，单胞参数，单胞内分子数Z，单胞体积V分别为：分子式为[Fe2(bpy)6](ZT)(NO3)2·5H2O[其中bpy=2,2’-二联吡啶，ZT=偶氮基四氮唑]，空间群为C2/c(No.15)，其单胞参数为a=23.791(1)Å，b=13.652(1)Å，c=20.372(1)Å，α=90,β=111.97(1),γ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬生，陈文通，隋岩，刘素芳，
申请(专利权)人：刘冬生，
类型：发明
国别省市：江西,36