本发明专利技术提供了一种制备5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟胺盐（TKX-50）的方法，属于有机合成技术领域。第一步制得乙二肟，产率62%；然后将第一步得到的产物溶于水和浓盐酸中，0℃下通入氯气反应一段时间，得二氯乙二肟；最后将第二步得到的产物溶于一定溶剂中，0℃下与叠氮化钠反应一段时间。之后转移至乙醚中，通入HCl一段时间后，密封室温过夜反应。挥掉乙醚和大部分HCl气体后，NaOH水溶液调节pH≈8，回流冷却，过滤分离出的固体溶于与盐酸羟胺反应一段时间，得到TKX-50。本发明专利技术以乙二醛为原料，第二步二氯乙二肟的制备采用水做溶剂，后处理只需直接过滤，避免了繁琐的提纯过程，降低了成本。经三步反应合成目标产物TKX-50，总产率达34%，反应条件温和，操作简便，易于实现工业化。
【技术实现步骤摘要】
,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐（tkx-50）的合成方法【专利摘要】本专利技术提供了一种制备5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟胺盐（TKX-50）的方法，属于有机合成
。第一步制得乙二肟，产率62%；然后将第一步得到的产物溶于水和浓盐酸中，0℃下通入氯气反应一段时间，得二氯乙二肟；最后将第二步得到的产物溶于一定溶剂中，0℃下与叠氮化钠反应一段时间。之后转移至乙醚中，通入HCl一段时间后，密封室温过夜反应。挥掉乙醚和大部分HCl气体后，NaOH水溶液调节pH≈8，回流冷却，过滤分离出的固体溶于与盐酸羟胺反应一段时间，得到TKX-50。本专利技术以乙二醛为原料，第二步二氯乙二肟的制备采用水做溶剂，后处理只需直接过滤，避免了繁琐的提纯过程，降低了成本。经三步反应合成目标产物TKX-50，总产率达34%，反应条件温和，操作简便，易于实现工业化。【专利说明】—种5, 5’ -联四唑-1, 1’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方
本专利技术涉及，5’-联四唑-1，I’-二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，属于有机合成
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技术介绍
在民用和军事领域中，高能量炸药主要属于环状和笼状硝胺类化合物，如RDX，HMX 和CL-20，但它们都有致命的缺点。现代含能材料研究的策略往往是允许保留或改善这些化合物的爆轰性能，同时避免其存在的缺点:毒性，困难和昂贵的合成(HMX，CL-20)，机械刺激感度高和自发变质(CL-20)。然而，已知的具有最高爆轰性能的含能材料由于其前所未有的能量，往往是高度敏感，以及合成路径长且昂贵，使得它们不具备应用价值。例如， 4，4’ - 二硝基-3，3’ -偶氮氧化呋咱(DDF)和八硝基立方烷(ONC)爆速约10000m s-1，但两者都是高度敏感的，合成所用的试剂昂贵以及步骤达十步以上。近年来，寻求新一代高能量低感度的化合物以替代传统的硝胺类炸药一直是含能材料领域的重要研究方向。在设计新的含能材料时，富氮四唑环是具有潜力的爆炸单元， 其能量来自于非常高的正生成焓。由于四唑环具有芳香结构的稳定性，使得此类化合物不像其它胺类或偶氮类容易分解。最近发表的一些研究表明，N-氧化物的引入使得化合物具有更高的密度和稳定性，更低的感度和更好的氧平衡。结合这些原则和实际情况考虑， 德国Klap6tke课题组设计并合成了一种高能量低感度的四唑含能离子盐，即5，5’-联四唑-1，1’-二氧羟胺盐(!1?-50)。该离子盐通过联四唑来提升性能，其计算爆速达到9698m s'爆压为42.4GPa，热稳定与RDX相当(221°C开始分解)。由于没有采用N-NO2的形式来提高能量，其仍保持有较低的撞击感度(20J)。同时，在氮环上引入氧原子，不仅与阳离子中的胺构成了离子间的氢键体系，使其密度达到了 1.92g cm_3，而且具有更好的氧气平衡在火箭推进剂等方面也有潜在的应用价值，然而其大多数性能为未知(包括实测爆速爆压，摩擦感度及相容性等)。鉴于TKX-50的重要性及目前文献报道合成方法的缺陷有必要对其合成工艺进行改进，使其更适合于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种由乙二醛合成5，5’ -联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐 (TKX-50)的方法，该方法反应条件温和、操作简单、效率高。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。具体路线如下:【权利要求】1.，5’-联四唑-1，I’-二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，具体路线如下 2.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤2)采用水做溶剂，后处理只需过滤水洗即得二氯乙二肟。3.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤2)中通入氯气的速度为缓慢或迅速。4.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤2)中通入氯气的反应时间为2h~4h。5.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤3)中叠氮化反应的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，四氢呋喃，丙酮或N-甲基吡咯烷酮。6.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤3)中乙醚用量与二氯乙二肟的比为170~400mL:5g。7.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤3)中通入HCl的反应时间为3h~5h。8.根据权利要求1所述的，5’-联四唑-1，I’ - 二氧羟胺盐(TKX-50)的合成方法，其特征在于:步骤3)中钠盐与盐酸羟胺反应的时间为Ih~2h。【文档编号】C07D257/04GK103524444SQ201310452093【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日 【专利技术者】周智明, 梁丽轩, 唐立伟, 卞成明, 张曼 申请人:北京理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种5,5“?联四唑?1,1“?二氧羟胺盐(TKX?50)的合成方法，具体路线如下：?其特征在于具体步骤为：?1）室温下将NaOH溶于水中，此溶液冰盐浴中冷却至0℃，然后向其中慢慢加入盐酸羟胺，加毕，再加入40%乙二醛水溶液，控制温度低于10℃，反应15min后，于室温反应过夜。过滤，少量冰水洗涤，自然晾干得乙二肟，产率62%。?2）室温下，将步骤1）得到的乙二肟加入水中，搅拌均匀，然后加入浓盐酸，待原料几乎全部溶解，用冰盐浴冷却混合液至0℃，通入氯气，过程中混浊液逐渐变澄清，继续通入氯气，逐渐析出白色沉淀，这时候继续通气反应一段时间，过滤，少量冰水洗涤，自然晾干得二氯乙二肟，产率45%～60%。?3）室温下，将步骤2）得到的二氯乙二肟溶于一定溶剂中。冷却至0℃，加入叠氮化钠，保持温度不超过2℃，加毕再搅拌一段时间。之后混合物转移至一个装有乙醚的三口瓶中，降温到0℃，通入HCl（控温低于20℃）一段时间后，密封反应瓶，室温过夜反应。挥掉乙醚和大部分氯化氢气体，向其中加入水，然后用NaOH水溶液调节pH≈8，5,5“?联四唑?1,1“?二羟基钠盐析出，混合液加热回流1小时后冷却，过滤，用冰水洗涤，直至滤液pH≈7，分离出5,5’?联四唑?1,1’?二羟基钠盐，钠盐溶于少量热水中，向其加入盐酸羟胺饱和水溶液，继续搅拌一段时间，冷却至室温，过滤，少量冰水洗涤得到TKX?50，产率80%～90%。?FDA0000388855010000011.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周智明，梁丽轩，唐立伟，卞成明，张曼，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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