【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机含能化合物，涉及一种高能氧化剂1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑合成方法。
技术介绍
1、由于高氮杂环类化合物分子结构中含有大量的c-n、n-n、n＝n键，并且能形成类似苯环结构的大π键体系，通常具有正生成焓和良好的热稳定性。尽管1，2，4-三唑的生成焓(δhf0＝+192kj·mol-1)低于四唑(δhf0＝+320kj·mol-1)和1，2，3-三唑(δhf0＝+240kj·mol-1)，但1，2，4-三唑不含链状氮分子结构而对外界刺激更加钝感。例如，5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(anta)是一种综合性能优良的钝感高能炸药，其结构中的氨基和硝基相互缔合形成分子内和分子间的氢键，使其稳定性提高，其感度与tatb相当，但anta分子结构中(-nh)有一定的酸性，与火炸药常用组分相容性较差，在一定程度上限制了其应用，常通过甲基化、胺化来解决分子结构存在酸性的问题。
2、2012年，dippold在chemistry-a european journal第18卷52期发表了nitrogen-rich bis-1,2,4-triazoles—a comparative study of structural and energeticproperties，文中采用硫酸二甲酯对anta进行甲基化，得到5-氨基-1-甲基-3-硝基-1，2，4-三唑，其热分解峰值温度达到294℃，并在98％硫酸和100％硝酸混合体系下对其进行硝化，合成了1-甲基-5-硝氨基-1，2，4-三唑，然而，其热分解温
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高能氧化剂1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑及其合成方法。
2、实现本专利技术目的技术解决方案为：一种高能氧化剂1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑，其结构如下：
3、
4、上述高能氧化剂的合成方法，包括以下步骤：
5、步骤1，冰浴条件下，向水合肼中分批加入3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐后，持续搅拌下升温反应；
6、步骤2，将步骤1得到的反应液冷却，用稀盐酸调节ph之后，过滤、水洗、干燥，得到5-氨基-3-硝基-1，2，4-三唑(anta)；
7、步骤3，室温搅拌下，向anta和水的悬浮液中加入氢氧化钠后，滴加羟胺-o-磺酸的水溶液，升温反应；
8、步骤4，将步骤3得到的反应液冷却静置、过滤，得到1，5-二氨基-3-硝基-1，2，4-三唑(bant)；
9、步骤5，低温下，向硝硫混酸中分批加入bant搅拌溶解，溶解后的反应液升温，持续搅拌下完成硝化反应；
10、步骤6，将步骤5得到的反应液倒入冰水中，采用乙酸乙酯萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后过滤，减压蒸馏部分溶剂，析出固体，过滤得到1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑。
11、较佳的，步骤1中，水合肼和3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐的摩尔比为4.0:1～6.0:1，反应温度为75～80℃，反应时间为1.5～2h，水合肼为80wt％水合肼。
12、较佳的，步骤2中，冷却温度为15℃以下，用稀盐酸调节ph至4左右，稀盐酸质量分数为10％。
13、较佳的，步骤3中，anta与氢氧化钠摩尔比为1:5～1:6，anta与羟胺-o-磺酸的摩尔比为1:2.5～1:3，反应温度为50℃，反应时间为4～5h。
14、较佳的，步骤4中，冷却温度为2～8℃。
15、较佳的，步骤5中，低温是指0～5℃，硝硫混酸是指体积比为1:2～1:3的发烟硝酸与浓硫酸的混合液，发烟硝酸的用量为bant质量的3～4倍；硝化反应温度为25℃，硝化反应时间为4～5h。
16、较佳的，步骤6中，采用乙酸乙酯萃取的次数为2～4次，用饱和食盐水洗涤时，洗涤至ph值为5～6为止。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)以3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐取代3，5-二硝基-1，2，4-三唑铵盐为原料合成5-氨基-3-硝基-1，2，4-三唑(anta)，规避了通氨气带来的风险；2)以3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐为原料，通过还原、胺化、硝化合成了新型高能氧化剂1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑，其氧平衡值ωco2为+6.84％，计算爆速和爆压分别为9236m·s-1和38.01gpa。
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1.一种1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑，其特征在于，其结构如下：
2.一种1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，水合肼和3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐的摩尔比为4.0:1～6.0:1，反应温度为75～80℃，反应时间为1.5～2h，水合肼为80wt％水合肼。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中，冷却温度为15℃以下，用稀盐酸调节pH至4左右，稀盐酸质量分数为10％。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中，5-氨基-3-硝基-1，2，4-三唑与氢氧化钠摩尔比为1:5～1:6，5-氨基-3-硝基-1，2，4-三唑与羟胺-O-磺酸的摩尔比为1:2.5～1:3，反应温度为50℃，反应时间为4～5h。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤4中，冷却温度为2～8℃。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5中，低温是指0～5℃，硝硫混酸是指体积比为1:2～1:3的发烟
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤6中，采用乙酸乙酯萃取的次数为2～4次，用饱和食盐水洗涤时，洗涤至PH值为5～6为止。
9.如权利要求1所述的1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑作为高能氧化剂的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑，其特征在于，其结构如下：
2.一种1，5-二硝氨基-3-硝基-1，2，4-三唑的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，水合肼和3，5-二硝基-1，2，4-三唑钠盐的摩尔比为4.0:1～6.0:1，反应温度为75～80℃，反应时间为1.5～2h，水合肼为80wt％水合肼。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中，冷却温度为15℃以下，用稀盐酸调节ph至4左右，稀盐酸质量分数为10％。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中，5-氨基-3-硝基-1，2，4-三唑与氢氧化钠摩尔比为1:5～1:6，5-氨基-3-硝基-1，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔺向阳，檀成，张西亚，郑文芳，潘仁明，韩宇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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