含四唑基的含能化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了含四唑基的含能化合物，其为C

【技术实现步骤摘要】
含四唑基的含能化合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及含能材料
，具体涉及含四唑基的含能化合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]自含能材料问世以来，其长期发展的目标一直是通过最简单的合成路线得到具有高爆轰性能、高热稳定性及低感度的含能材料。几十年来，经过含能材料科学家的不懈努力，设计合成出了许多种C
‑
C键连接或者C
‑
N键连接的二元体系的杂环含能化合物。由于C
‑
N键的生成焓比C
‑
C键要更高一些，所以C
‑
N键连接的二元体系一般具有更高的能量。总的来说它们大多都具有高生成焓、高密度，表现出优异的爆轰性能和较高的热分解温度。但是，同时对C位和N位进行修饰得到C
‑
C键和C
‑
N键连接的三元体系的杂环含能化合物的研究却始终没有报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种含四唑基的含能化合物，为C
‑
N键和C
‑
C键协同作用的三元体系的杂环含能化合物，具有高的热稳定性和爆轰性能。
[0005]本专利技术还有另外一个目的是提供一种制备含四唑基的含能化合物的方法，其过两种合成策略对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑的C位和N位同时进行含能修饰，引入不同的杂环，并进一步用硝基进行修饰，得到几种表现出高的热稳定性和爆轰性能的含四唑基的含能化合物，同时也填补了这一方面的研究空白。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种含四唑基的含能化合物，其具有如下式(I)的结构：
[0007][0008]其中，X为五元氮杂环，Y为取代的或非取代的五元氮杂环，R1为含氮取代基。
[0009]优选的是，其中，含四唑基的含能化合物具有如下式(II)或式(III)的结构：
[0010][0011]其中，Y1为取代的五元氮杂环。
[0012]优选的是，其中，Y1为或
[0013]本专利技术的目的还可以进一步由含四唑基的含能化合物的制备方法来实现，其以5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐为原料，对N位和C位进行修饰，引入不同的杂环得到含四唑基的含能化合物。
[0014]优选的是，其中，采用N3CN、1，3
‑
二硝基
‑
1,2,4
‑
三唑或1,3,4
‑
三硝基吡唑对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐的N位进行修饰。
[0015]优选的是，其中，采用N3CN对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐的N位进行修饰时，5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐与N3CN的摩尔比为1∶2。
[0016]优选的是，其中，采用1，3
‑
二硝基
‑
1,2,4
‑
三唑对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐的N位进行修饰时，5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐与1，3
‑
二硝基
‑
1,2,4
‑
三唑的摩尔比为1∶1。
[0017]优选的是，其中，采用1,3,4
‑
三硝基吡唑对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐的N位进行修饰时，5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑盐与1,3,4
‑
三硝基吡唑的摩尔比为1∶1。
[0018]优选的是，其中，采用NaN3对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑中的C位进行修饰。
[0019]本专利技术的目的还可以进一步由含四唑基的含能化合物在制备含能材料中的应用来实现。
[0020]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0021]1、本专利技术含四唑基的含能化合物为C
‑
N键和C
‑
C键协同作用的三元体系的杂环含能化合物，具有高的热稳定性和爆轰性能，填补了这一方面的研究空白，为扩展含能材料的设计与合成提供了新思路。
[0022]2、本专利技术的含四唑基的含能化合物的制备方法，通过对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1,2,4
‑
三唑的C位和N位同时进行含能修饰，引入不同的杂环，并进一步用硝基进行修饰合成了高的热稳定性和爆轰性能的含四唑基的含能化合物。
[0023]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例1中化合物1的单晶结构图；
[0025]图2为本专利技术实施例1中化合物1的核磁共振氢谱图；
[0026]图3为本专利技术实施例1中化合物1的核磁共振碳谱图；
[0027]图4为本专利技术实施例1中化合物ATDT的单晶结构图；
[0028]图5为本专利技术实施例1中化合物ATDT的核磁共振氢谱图；
[0029]图6为本专利技术实施例1中化合物ATDT的核磁共振碳谱图；
[0030]图7为本专利技术实施例1中化合物ATDT的DSC图；
[0031]图8为本专利技术实施例2中化合物2的核磁共振氢谱图；
[0032]图9为本专利技术实施例2中化合物2的核磁共振碳谱图；
[0033]图10为本专利技术实施例2中化合物ATNT的单晶结构图；
[0034]图11为本专利技术实施例2中化合物ATNT的核磁共振氢谱图；
[0035]图12为本专利技术实施例2中化合物ATNT的核磁共振碳谱图；
[0036]图13为本专利技术实施例2中化合物ATNT的DSC图；
[0037]图14为本专利技术实施例3中化合物3的单晶结构图；
[0038]图15为本专利技术实施例3中化合物3的核磁共振氢谱图；
[0039]图16为本专利技术实施例3中化合物3的核磁共振碳谱图；
[0040]图17为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含四唑基的含能化合物，其具有如下式(I)的结构：其中，X为五元氮杂环，Y为取代的或非取代的五元氮杂环，R1为含氮取代基。2.如权利要求1所述的含四唑基的含能化合物，其具有如下式(II)或式(III)的结构：其中，Y1为取代的五元氮杂环。3.如权利要求2所述的含四唑基的含能化合物，其中，Y1为为4.一种制备权利要求1～3任一项所述的含四唑基的含能化合物的方法，其以5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1，2，4
‑
三唑盐为原料，对N位和C位进行修饰，引入不同的杂环得到含四唑基的含能化合物。5.如权利要求4所述的方法，其中，采用N3CN、1，3
‑
二硝基
‑
1，2，4
‑
三唑或1，3，4
‑
三硝基吡唑对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1，2，4
‑
三唑盐的N位进行修饰。6.如权利要求5所述的方法，其中，采用N3CN对5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1，2，4
‑
三唑盐的N位进行修饰时，5
‑
氨基
‑
3氰基
‑
1，2，4
‑
三唑盐与N3CN的摩尔比为1∶2。7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春林，刘玉兵，李杰，庞思平，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：