一种联环丁烷的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种联环丁烷的制备方法，属于航空航天燃料的技术领域。本发明专利技术通过镍催化溴代环丁烷偶联反应高效合成了联环丁烷燃料，该方法在较低的温度下，以氯化镍作为催化剂，加入还原剂锰粉，促进卤代环丁烷的脱溴自偶联反应。该还原偶联燃料合成策略展现出高效性，镍催化剂的转化数(TON)可达44。反应可在40℃的敞开体系中进行，不需要无水无氧环境，联环丁烷燃料制备的收率为88％，纯度99％以上。燃料性能测试表明，联环丁烷具有优异的物化性质，密度为0.82g·mL‑1,燃烧净热值为44.39MJ·kg‑1，是一种极具潜力的高能航天燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空航天燃料的，尤其涉及一种联环丁烷的制备方法。

技术介绍

1、燃料是航空航天推进系统的动力源泉，其性能直接影响飞行器的推力、比冲、有效载荷、续航能力及任务适用范围。航空航天的迅速发展给燃料提出了更高的要求：高能量密度、储存稳定性、绿色环保、经济性。

2、传统的航天燃料主要以石油炼制的液体碳氢燃料(航天煤油、火箭煤油)为主，也有已广泛使用的液氢、液体甲烷、偏二甲肼等，但仍存在能量密度低、毒性大、储存困难等问题，迫切需求新型绿色高能燃料的开发。航天煤油以链状烷烃为主，而火箭煤油中含有一定量的环状烷烃，能量密度相对于航空煤油也有很大的提高，因此可以通过分子层面结构的设计以人工合成的手段来获得高能量密度碳氢燃料。

3、近年来研究，已经开发出多种高能量密度燃料，尤其是具有3-4个碳原子的张力环结构，具有较高的比冲、热值、密度、低温粘度。张力环结构中具有较大的角张力和扭转张力，因此具有较大的张力能，能够大幅度提高燃料的能量密度。目前已经开发出多种高能量密度燃料，例如syntin、联环丙烷、联环丁烷、联环戊烷、四环庚烷、立方烷、降本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种联环丁烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1-卤代环丁烷、催化剂、配体、添加剂分散溶解到溶剂中，随后进行自偶联反应，得到联环丁烷。

2.根据权利要求1所述的联环丁烷的制备方法，其特征存在于，所述1-卤代环丁烷为1-溴代环丁烷。

3.根据权利要求1所述的联环丁烷的制备方法，其特征在于，所述催化剂为镍盐；所述镍盐为NiCl2、NiCl2(glyme)、NiBr2和Ni(cod)2中任意一种或两种以上。

4.根据权利要求3所述的联环丁烷的制备方法，其特征在于，所述配体为4,4',4”-三叔丁基-2,2':6',2”-三联吡啶、2,2'-联吡啶、...

【技术特征摘要】

1.一种联环丁烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1-卤代环丁烷、催化剂、配体、添加剂分散溶解到溶剂中，随后进行自偶联反应，得到联环丁烷。

2.根据权利要求1所述的联环丁烷的制备方法，其特征存在于，所述1-卤代环丁烷为1-溴代环丁烷。

3.根据权利要求1所述的联环丁烷的制备方法，其特征在于，所述催化剂为镍盐；所述镍盐为nicl2、nicl2(glyme)、nibr2和ni(cod)2中任意一种或两种以上。

4.根据权利要求3所述的联环丁烷的制备方法，其特征在于，所述配体为4,4',4”-三叔丁基-2,2':6',2”-三联吡啶、2,2'-联吡啶、4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶、1,10-邻菲啰啉、2,2':6',2”-三联吡啶、三乙烯二胺和三苯基膦中任意一种或两种以上。

5.根据权利要求4所述的联环丁烷的制备方法，其特征在于，所述添加剂为还原物质；所述还原物质为mn粉，mn粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延强，王家豪，黄文斌，刘龙，张栋科，
申请(专利权)人：龙子湖新能源实验室，
类型：发明
国别省市：