[發明專利]二疊氮基烷烴的制備

無效

• 申請號: 200710099500.5
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101311163A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 李麗;唐光詩;張瑞生;楊明坤;趙梅仙
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C07C247/04
• 分類號: C07C247/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及1，8-二疊氮辛烷化合物及其制備方法。該類化合物具有穩定性好，生成熱高，燃燒熱大，燃數快等特性，在氣體發生劑和固體推進劑的增塑劑方面具有很高的應用價值。

背景技術：

疊氮化合物的合成與研究至今已有一百多年的歷史了，化學家們對疊氮化合物的結構、性能和應用等方面進行了大量的研究，合成了不少很有應用價值的疊氮化合物。七十年代以來，國外尤其是美國對疊氮有機化合物作為含能材料的應用進行了廣泛深入的研究，結果表明，在發射藥、推進劑及高能炸藥等含能材料中使用含疊氮基的粘結劑、增塑劑、氧化劑及其它添加劑，不僅能提高能量水平(每個疊氮基能提供356kJ/mol的生成焓)，還能賦予其許多其它優異的性能：提高體系的含氮量而不影響其碳氫比，增加體系燃燒時的排氣量；提高發射藥或推進劑的燃燒速度，而不提高火焰溫度；減少各種推進系統所產生的目標特征，從而提高武器的隱身性。因此，目前在含能材料領域中進行的疊氮類化合物如粘合劑、增塑劑以及其它添加劑的合成與應用研究被視為該領域的研究重點之一。

現已合成的疊氮化合物一般將其分為疊氮聚醚、疊氮硝胺、疊氮硝基化合物、疊氮氟二硝基化合物以及疊氮烷、疊氮醚和疊氮酯。其中，疊氮烷化合物中的大多數與HMX、RDX相容，有優良的增塑性能，在固體推進劑配方中可代替惰性增塑劑，具有很廣泛的實用價值。如季戊四醇的疊氮衍生物熱穩定性好，生成熱高，燃燒熱大，燃燒數快，可作為氣體發生劑和固體推進劑的增塑劑。目前，已合成的二疊氮烷烴主要有1，6-二疊氮己烷，對于1，8-二疊氮辛烷目前尚未看到有關其合成及性能的報道。

發明內容：

本發明涉及一個二疊氮基烷烴的制備，并可延伸到該類化合物的制備。以1，8-辛二醇為原料，通過最簡便經濟的方法，通過兩個反應，以及重結晶、柱層分離等技術，制備了1，8-二疊氮辛烷的純品；以1，8-辛二醇為原料，通過酯化、疊氮化，首次制備出1，8-二疊氮辛烷，初步確定這些二疊氮烷烴具有優良的增塑性能，有望在含能材料添加劑和有機合成方面具有重要的應用價值。

合成疊氮的方法主要有：由鹵化物制取；由醇和環氧化合物制取；由含有疊氮基的化合物制取；由含氮化合物制取等。本發明所用的方法為由醇和含氧化合物制取的方法，該法在文獻中也有應用，但是在與疊氮反應中采用高溫以及絕對無水的條件進行制備，分離，造成了合成的困難行性的提高。而本發明通過多次反復實驗，找到了一條最經濟且溫和的反應路線，為將該產物應用于含能添加劑及有機反應的前體。可選用的堿金屬疊氮化合物有疊氮化鋰、疊氮化鉀和疊氮化納，其中優選疊氮化鈉。產物的分離通過硅膠柱進行柱層析分離，從而得到疊氮產品。

具體實施方式：

本發明具體實施方式不限于下述實施例。本發明的實施例可以使本專業的技術人員更全面的理解本發明。

實施例：

1辛二醇二對甲苯磺酸酯的制備及表征

在冰鹽浴和攪拌下，滴加12.6g(0.066mol)對甲苯磺酰氯的二氯甲烷(20ml)溶液到3.65g(0.025mol)辛二醇的三乙胺(7ml)溶液中，加料時間為1小時，此間有白色固體析出。反應混合物先在冰浴下反應4小時，撤去冰浴，于室溫下再反應12小時，經TLC檢測反應結束。將此混合物倒入500毫升水中，冷卻，經過分液分出下部的有機層，水洗3次，用無水硫酸鈉干燥，分液，然后常壓蒸餾回收二氯甲烷，得到淺黃色油狀液體。用無水甲醇重結晶得到一白色固體。產率73.5％。

產物分析數據如下：

IR(cm^-1)：1380cm^-1(-CH₃)，2959，2933cm-1(-CH₂)，1598，1455，1400cm-1(-C₆H₄)；

¹H?NMR(CDCl₃)：δ(ppm)7.800(12H，對位取代苯的四個氫)；4.004(4H，兩個連在磺酸基上的-CH₂-)；2.459(6H，兩個苯環上的CH₃)；1.614(4H，兩個-CH₂-)；1.268(4H，兩個-CH₂-)；1.186(4H，兩個-CH₂-)。由紅外和核磁分析知為目標產物：辛二醇酯對甲苯磺酸酯。

21，8-二疊氮辛烷的制備及表征