一种２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）铜（Ⅱ）双核螯合物及其制备方法技术

一种２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（ＩＩ）铜（ＩＩ）双核螯合物及其制备方法。２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（ＩＩ）铜（ＩＩ）双核螯合物的组分为：Ｃｕ２＋、Ｐｂ２＋和２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮，其重量配比为：Ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋：３４～４１％（其中Ｃｕ２＋：６～２４％；Ｐｂ２＋：７６～９４％），２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮：５９～６６％。其制备方法是以２，４－二羟基苯甲酸、焦没食子酸和ＰＯＣｌ３为原料，无水ＺｎＣｌ２为催化剂，环丁砜为溶剂，加热和搅拌下反应，制得２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮。将２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮与可溶性铜盐和铅盐溶液混合，搅拌、加热回流，然后静置、洗涤、过滤等工序制得产品。本发明专利技术制得的２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（ＩＩ）铜（ＩＩ）双核螯合物作为燃烧催化剂对双基或改性双基推进剂的燃烧具有很高的催化平台效果。

【技术实现步骤摘要】
,2′,3,4,4′-五羟基二苯甲酮铅(Ⅱ)铜(Ⅱ)双核螯合物及其制备方法
本专利技术涉及的是，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合 物(简写为PPLC)及其制备方法。2,2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核 螯合物可作为双基系推进剂的燃烧催化剂。
技术介绍
双基推进剂和改性双基推进剂是火箭和导弹所用的一类高能燃料。但是双基系推 进剂的缺点是燃速较低、压强指数较高，需要加入燃烧催化剂来调节。双基系推进剂中使用 的燃烧催化剂主要是铅化合物，铅化合物的加入，不仅能提高推进剂燃速和降低压力指数， 而且可产生“平台”或“麦撒”燃烧特性。人们研究发现，有机铅盐、铅的有机配合物等的催 化效果远比铅的氧化物好，尤其是有机铅盐、有机铜盐与碳黑复配成的三元复合催化剂体 系的催化性能更加优良。例如雷索辛酸铅盐就是一种常用的双基推进剂的燃烧催化 齐U。然 而，随着导弹技术的不断发展，目前使用的燃烧催化剂已不能满足发展新型固体推进 剂的要求，需要开发高效的新型燃烧催化剂，来满足发展新型固体推进剂的需要。2,2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮是一种新型紫外光吸收剂，含有五个羟基和一 个羰基，是含有多配位基的螯合剂，可与单金属离子形成双核螯合物，也可与两种金属离子 形成异双核螯合物。采用2，2' ,3,4,4' _五羟基二苯甲酮为螯合剂，同时与Pb2+和Cu2+ 螯合，形成含两种金属离子的异双核螯合物。该种螯合物作为燃烧催化剂有如下几个特点 (1)由于分子中两个苯环上含有五个羟基，羟基氧原子上的孤电子对可与苯环形成P-η共 轭，扩大了共轭体系，可提高配体与金属离子之间的电子流动性，可促进催化剂在催化反应 中的氧化-还原反应，因此有利于催化效率的提高；(2)该催化剂分子具有很强的吸收紫外 光的能力，能吸收推进剂燃烧时辐射的紫外光，通过这种能量“反馈”作用，也可促进配体与 金属离子之间的电子流动；(3)分子中含有两种金属离子，它们的催化性能可“互补”，产生 强的“协同效应”，可进一步提高其催化效果；(4)推进剂燃烧是贫氧环境，催化剂分子中含 有的六个氧原子，可提供较多的氧原子，有利于促进燃烧。因此，开发2，2' ,3,4,4'-五羟 基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物燃烧催化剂可为固体推进剂提供新型的高效燃烧催 化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种用作双基或改性双基推进剂的燃烧催化 剂的2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物。本专利技术的另一个目的是提供2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双 核螯合物的制备方法。本专利技术提供，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物， 其主要组分为Cu2+、Pb2+和2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮，各种组分的含量按重量百分比计算为:Cu2+和 Pb2+:34 41% (其中 Cu2+:6 24% ；Pb2+:76 94% )，2，2' ,3,4, 4'-五羟基二苯甲酮59 66%。本专利技术的2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物的制备方 法，按以下次序的几个步骤进行(1)将一定比例的2，4_ 二羟基苯甲酸、焦没食子酸、无水 ZnCl2和POCl3混合，加入溶剂，搅拌使其混合均勻；(2)加热、搅拌，在55 80°C下恒温反 应1.5 3h;(3)将反应产物倒入冰水中，充分搅拌，静置30min，抽滤、水洗得粗产品；(4) 将粗产品用水作溶剂进行重结晶，制得2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮；(5)将一定量的 2,2’ ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮用1 4% NaOH溶液溶解，控制溶液pH值在9 10，然 后在搅拌下加入一定比例的可溶性铜盐和可溶性铅盐的混合溶液，混合均勻；(6)在50 100°C恒温，搅拌加热反应0. 5 3h，然后冷却、静置；(7)将沉淀用去离子水多次洗涤、过 滤、干燥即可制得2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物。所述的所用溶剂为氯苯，环丁砜。所述的所用可溶性铅盐为硝酸铅、醋酸铅；可溶性铜盐为硝酸铜、醋酸铜。本专利技术2,2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物作为燃烧催 化剂对双基或改性双基推进剂的燃烧具有优良的催化平台效果。附图说明图1为实施案例1后得到的2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮的1HNMR谱图，从化 学位移和峰面积积分的分析，完全符合2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮的结构。图2为实施案例1后得到的2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双 核螯合物的EDS能谱图，EDS谱出现C、0、Pb、Cu等四种元素，说明产物仅含有C、0、Pb、Cu 四种元素；Pb、Cu的摩尔比为1 1。图3为实施案例2后得到的双基推进剂的燃速曲线，从图3可以看出，2，2' ,3,4, 4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物(PPLC)使双基推进剂在4 16MPa推进 剂出现显著的超速燃烧，在16 22MPa出现平台燃烧区。在4、6、8、10、12、14MPa该催化剂 的催化效率Z (Z = r。/r(l，r(l为空白配方的燃速，r。为含催化剂的推进剂燃速)分别为2. 20、 2. 16、2. 00、1.77和1.67。在16 22MPa，推进剂的压力指数η为0. 04。可见，该催化剂显 示了强烈的燃烧催化作用和显著的降低压强指数的能力，说明PPLC是一种高效的平台燃 烧催化剂。图4为实施案例2后得到的改性双基推进剂的燃速曲线，从图4可以看出，2，2'， 3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物(PPLC)使改性双基推进剂燃速大幅 提高，在10 ISMPa出现较低压力指数的燃烧区，在2、4、6、8和IOMPa该催化剂的催化效率 Z(Z = rc/r0,r0为空白配方的燃速，r。为含催化剂的推进剂燃速)分别为2. 20,2. 16,2. 00、 1.77和1.67。在10 22MPa，推进剂的压力指数η为0.35。可见，该催化剂显示了强烈的 燃烧催化作用和降低压强指数的能力，说明PPLC是一种催化效率很高的燃烧催化剂。具体实施例方式本专利技术2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮铅(II)铜(II)双核螯合物(PPLC)燃烧 催化剂的具体制备方法和催化试验由以下实施例详细给出。实施例1(1)在装配有搅拌器和HCl吸收系统的三口烧瓶中，加入4. 62g 2，4_ 二羟基苯甲酸，3. 78g焦没食子酸，5g无水ZnCl2和8ml POCl3然后加入6ml环丁砜。(2)启动搅拌，使其混合均勻，加热升温至70°C，恒温反应2h。(3)向反应瓶内缓慢加水搅拌至全部溶解，再倒入300ml冰水中，并充分搅拌。将 上述溶液静止30min，常压抽滤、水洗得粗产品。(4)将粗产品在200ml水中加热溶解，加活性炭处理，热过滤，冷却，抽滤、洗涤、干 燥、制得2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮，为黄绿色针状晶体，产率80.4%。产物采用FTIR 谱和1HNMR谱来分析其结构。(5)称取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）铜（Ⅱ）双核螯合物，其特征为：２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮铅（Ⅱ）铜（Ⅱ）双核螯合物的主要组分为：Ｃｕ↑［２＋］、Ｐｂ↑［２＋］和２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮，各种组分的含量按重量百分比计算为：Ｃｕ↑［２＋］和Ｐｂ↑［２＋］：Ｃｕ↑［２＋］和Ｐｂ↑［２＋］：３４～４１％（其中Ｃｕ↑［２＋］：６～２４％；Ｐｂ↑［２＋］：７６～９４％），２，２′，３，４，４′－五羟基二苯甲酮：５９～６６％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪伟良，赵凤起，刘剑洪，田德余，高红旭，仪建华，徐司雨，刑晓玲，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]