３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷的合成方法，包括以下步骤：１）将２０％的发烟硫酸加入９８％的发烟硝酸中配制混酸，在温度为－５℃，将尿素分批加入上述混酸中，搅拌４０ｍｉｎ～９０ｍｉｎ；２）将步骤（１）的反应液加入温度为－１０℃～０℃，浓度为２８％的氨水溶液中，维持温度为０℃～５℃，搅拌１０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ；３）将步骤（２）的反应液中加入３７％的甲醛溶液，加完后升温至４０℃～６５℃，搅拌１０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ，再降温至２０℃～２５℃，其中甲醛与尿素摩尔比为４．０～６．５∶１．０；４）在搅拌下将浓度为２８％的氨水加入步骤（３）的反应液中，调节反应体系ｐＨ为７～７．５，温度为２０℃～２５℃，过滤沉淀，水洗、干燥得３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷。本发明专利技术主要用于合成３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷。

【技术实现步骤摘要】
,7-二硝基-1,,5,7-四氮杂二环壬烷的合成方法
本专利技术涉及一种，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷的合成方法。
技术介绍
，7-二硝基-1，，5，7-四氮杂二环壬烷是制备八元氮杂环环硝胺化合物 的中间体，在有机合成领域具有重要的用途。 合成，7-二硝基-1，，5，7_四氮杂二环壬烷方法，可以以尿素为原 茅斗。例如《Chemistry of urea nitro derivatives :reaction of N， N' -dinitrourea withformaldehyde》Russian Journal of Organic Chemistry. 2002， 8 (12) :179-174公 开了一种，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷的合成方法。该方法以尿素为 原料，在温度_5°C 0°C ，先将尿素分批加入20%发烟硫酸与98%硝酸配制的混酸中，搅拌 0min ;将上述反应液倒入碎冰中激烈搅拌，再加入7%的甲醛溶液，加完甲醛溶液后升温 至40°C ，搅拌20min，冷却至25°C ，缓慢滴加氨水至反应体系pH为6. 0 6. 5，过滤析出固 体，经干燥得，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷。但该方法的收率较低，以 尿素计收率最高为60%。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足和缺陷，提供一种收率高 的，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷的合成方法。 为解决上述技术问题，本专利技术的，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷 的合成方法，包括以下步骤 1)将20%的发烟硫酸加入98%的发烟硝酸中配制混酸，在温度为_5°C，将尿素 分批加入上述混酸中，搅拌40min 90min，其中尿素与发烟硝酸的摩尔比为1.0 : 2. 5 4.0，发烟硫酸与发烟硝酸体积比为0.6 1.2 :1.0; 2)将步骤(1)的反应液加入温度为_10°C 0t:，浓度为28%的氨水溶液中，维持温度为0。C 5。C，搅拌10min 0min，尿素与氨的摩尔比为1.0 : 2. 5 4. 0 ; )将步骤(2)的反应液中加入7^的甲醛溶液，加完后升温至4(TC 65t:，搅拌10min 0min，再降温至20°C 25°C，甲醛与尿素摩尔比为4. 0 6. 5 :1.0; 4)在搅拌下温度为20°C 25t:，用浓度为28%的氨水调节步骤()的反应液的pH为7 7. 5，过滤沉淀，水洗、干燥得， 7- 二硝基-1， ， 5， 7-四氮杂二环壬烷。 本专利技术优选的，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷的合成方法，包括以下步骤 1)将1.6mL 20%的发烟硫酸加入17mL 98 %的发烟硝酸中配制混酸，在温度 为-5t:，将6. 0g尿素分批加入上述混酸中，搅拌55min ; 2)将步骤(1)的反应液加入19. 7mL温度为_5°〇，浓度为28%的氨水溶液中，调节温度为0°C 5t:，并维持搅拌10min ; )将40mL 7%的甲醛溶液加入步骤(2)的反应液中，加完后升温至40°C，搅拌 lOmin，再降温至25°C ; 4)在搅拌下温度为2(TC，用浓度为28%的氨水调节步骤()的反应液的pH为 7.2，过滤沉淀，水洗、干燥得，7-二硝基-1，，5，7-四氮杂二环壬烷。 本专利技术的优点 本专利技术收率高，，7-二硝基-1，，5，7_四氮杂二环壬烷的收率可达 75.4%，而对比文献的，7-二硝基-1，，5，7-四氮杂二环壬烷的收率最高为 60%。具体实施方式 实施例l 1)将1. 6mL 20%的发烟硫酸加入17mL 98%的发烟硝酸(密度为1. 5g/mL)中配 制混酸，在温度为_5°C ，将6. Og尿素分批加入上述混酸中，搅拌55min ; 2)将步骤(1)的反应液加入19. 7mL温度为_5°〇，浓度为28%的氨水溶液中，调节 温度为0°C 5t:，并维持搅拌10min ; )将40mL 7%的甲醛溶液加入步骤(2)的反应液中，加完后升温至40°C，搅拌 10min，再降温至25°C ; 4)在搅拌下温度为2(TC，将浓度为28%的氨水加入步骤()的反应液中，调节反应体系PH为7. 2，，期间不断有沉淀析出，过滤沉淀，水洗、干燥得， 7- 二硝基-1， ， 5， 7-四氮杂二环壬烷17. 96g，以尿素计收率75. 4% 。 结构鉴定 元素分析C5H1QN604 理论值:C 27. 5， H 4. 62， N 8. 52 ; 实测值:C 27. 51， H 4. 5， N 8. 12。 核磁共振氢谱:S :5. 48 5. 51 (d， 4H) ， 4. 9 4. 96 (d， 4H) ， 4. 19 (s， 2H)。 核磁共振碳谱:S :64. 98， 68. 60。 红外光谱IR(KBr) ， v/cm—1 :002， 291， 1528， 127， 926。 证实所得化合物为，7-二硝基-l，，5，7-四氮杂二环壬烷。 实施例2 1)将100mL 20%的发烟硫酸加入140mL 98%的发烟硝酸(密度为1. 5g/mL)中配 制混酸，在温度为_5°C ，将60. Og尿素分批加入上述混酸中，搅拌50min ; 2)将步骤(1)的反应液加入168mL温度为_5°〇，浓度为28%的氨水溶液中，调节 温度为0°C 5°C，并维持搅拌20min ; )将517mL 7%的甲醛溶液加入步骤(2)的反应液中，加完后升温至4(TC，搅拌 10min，再降温至25°C ; 4)在搅拌下温度为25t:，将浓度为28%的氨水加入步骤()的反应液中，用氨水 调节反应体系PH为7，期间不断有沉淀析出，过滤沉淀，水洗、干燥得， 7- 二硝基-1， ， 5， 7-四氮杂二环壬烷155. 5g，以尿素计收率71.X。 实施例 1)将750mL 20%的发烟硫酸加入625mL 98%的发烟硝酸(密度为1. 5g/mL)中配制混酸，在温度为_5°C ，将00g尿素分批加入上述混酸中，搅拌70min ; 2)将步骤(1)的反应液加入100mL温度为_5°〇，浓度为28%的氨水溶液中，调节温度为0°C 5°C，并维持搅拌0min ; )将1620mL 7%的甲醛溶液加入步骤(2)的反应液中，加完后升温至55°C，搅拌0min，再降温至25 °C ; 4)在搅拌下温度为25t:，将浓度为28%的氨水加入步骤()的反应液中，用氨水调节反应体系pH为7. 5，期间不断有沉淀析出，过滤沉淀，水洗、干燥得， 7- 二硝基-1， ，5，7-四氮杂二环壬烷774g，以尿素计收率71.0X。 实施例4 1)将10. 5mL 20%的发烟硫酸加入145mL 98%的发烟硝酸(密度为1. 5g/mL)中配制混酸，在温度为_5°C ，将72. Og尿素分批加入上述混酸中，搅拌60min ; 2)将步骤(1)的反应液加入288mL温度为_5°〇，浓度为28%的氨水溶液中，调节温度为0°C 5t:，并维持搅拌18min ; )将480mL 7%的甲醛溶液加入步骤(2)的反应液中，加完后升温至65°C，搅拌0min，再降温至25 。C ; 4)在搅拌下温度为25t:，将浓度为28%的氨水加入步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷的合成方法，包括以下步骤：　　１）将２０％的发烟硫酸加入９８％的发烟硝酸中配制混酸，在温度为－５℃，将尿素分批加入上述混酸中，搅拌４０ｍｉｎ～９０ｍｉｎ，其中尿素与发烟硝酸的摩尔比为１．０∶２．５～４．０，发烟硫酸与发烟硝酸体积比为０．６～１．２∶１．０；　　２）将步骤（１）的反应液加入温度为－１０℃～０℃，浓度为２８％的氨水溶液中，维持温度为０℃～５℃，搅拌１０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ，尿素与氨的摩尔比为１．０∶２．５～４．０；　　３）将步骤（２）的反应液中加入３７％的甲醛溶液，加完后升温至４０℃～６５℃，搅拌１０ｍｉｎ～３０ｍｉｎ，再降温至２０℃～２５℃，其中甲醛与尿素摩尔比为４．０～６．５∶１．０；　　４）在搅拌下温度为２０℃～２５℃，用浓度为２８％的氨水调节步骤（３）的反应液的ｐＨ为７～７．５，过滤沉淀，水洗、干燥得３，７－二硝基－１，３，５，７－四氮杂二环［３，３，１］壬烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建明，吕剑，余秦伟，刘波，薛云娜，谷玉杰，葛忠学，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]