[發(fā)明專(zhuān)利]一種含能鹽及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110096149.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102219701A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢(qián)新明;徐厚材;黃平;劉振翼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C211/62
• 分類(lèi)號(hào): C07C211/62;C07C209/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含能鹽及其制備方法，屬于含能材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在應(yīng)用和基礎(chǔ)研究中，含能材料的研發(fā)和試驗(yàn)是化學(xué)領(lǐng)域一個(gè)極令人興奮和挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。研究證明傳統(tǒng)含能材料的能量和安全性能通常是對(duì)立、矛盾的，如三硝基甲苯(TNT)、黑索金(RDX)、三氨基三硝基苯(TATB)等環(huán)狀化合物和季戊四醇四硝酸酯(PETN)等碳直鏈化合物均存在一些不足。為了達(dá)到矛盾的統(tǒng)一，一些科研工作者對(duì)高感度的含能材料進(jìn)行包覆改性，對(duì)頓感的進(jìn)行顆粒納米化或在分子中引入其它官能以降低感度。從經(jīng)濟(jì)來(lái)看，這無(wú)形中提高了成本。因此，關(guān)于非核能量材料作為炸藥、推進(jìn)劑和煙火藥的應(yīng)用，從環(huán)境的考慮、安全的需要和高性能的保證，研發(fā)新的，比當(dāng)前不僅作為軍事而且作為民用的目的更有優(yōu)勢(shì)的含能材料，那是非常重要的。為了能夠被廣泛接受，對(duì)于新的含能材料應(yīng)該滿(mǎn)足以下標(biāo)準(zhǔn)：1、對(duì)破壞性的刺激如靜電、熱、摩擦和撞擊，確保安全處理措施和增強(qiáng)動(dòng)能釋放可控；2、低水溶性即吸濕率低、卻不發(fā)生水解反應(yīng)，長(zhǎng)期儲(chǔ)藏安定性好，生態(tài)毒性小；3、成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決當(dāng)前一些含能氧化劑的成本高，感度高，安全穩(wěn)定性小的不足，研制新型含能鹽，提出一種含能鹽及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種含能鹽十六烷基三甲基高氯酸銨，分子結(jié)構(gòu)式如式(1)所示：

本發(fā)明的含能鹽的制備方法，以三甲胺、鹵代十六烷、高氯酸鉀和硝酸鉀為原料，丙酮和無(wú)水乙醇為溶劑，具體步驟為：

1)配置三甲胺的丙酮溶液，然后在25～45℃溫度攪拌的條件下滴加鹵代十六烷，反應(yīng)結(jié)束后冷卻有結(jié)晶，過(guò)濾得到晶體；

2)將步驟2)得到的晶體、高氯酸鉀和硝酸鉀加入到無(wú)水乙醇中，在7～18℃溫度攪拌的條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后有沉淀析出，過(guò)濾、洗滌、干燥后得到含能鹽十六烷基三甲基高氯酸銨。

上述步驟1)中三甲胺與鹵代十六烷的摩爾比為1～2∶1；

上述步驟1)中的鹵代十六烷為溴代十六烷、氯代代十六烷或碘代十六烷；

上述步驟1)中的反應(yīng)時(shí)間為1～3h；

上述步驟2)中的晶體、高氯酸鉀和硝酸鉀的摩爾比為1∶1～2∶1～5；

上述步驟2)中的反應(yīng)時(shí)間為20～40h。

有益效果

本發(fā)明合成的含能鹽吸濕率低，比一些高氯酸鹽的釋放的能量大，安全穩(wěn)定性好，成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的含能鹽十六烷基三甲基高氯酸銨的FTIR譜圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸鉀和硝酸鉀為原料，丙酮和無(wú)水乙醇為溶劑，具體步驟為：

1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在25℃攪拌的條件下滴加0.01mol溴代十六烷，反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻有結(jié)晶，過(guò)濾得到晶體；

2)將步驟2)得到的晶體0.005mol、高氯酸鉀0.005mol和硝酸鉀0.005mol加入到100ml無(wú)水乙醇中，在7℃攪拌的條件下反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后有沉淀析出，過(guò)濾，將濾餅用蒸餾水洗滌3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能鹽十六烷基三甲基高氯酸銨，分子結(jié)構(gòu)式為其FTIR譜圖如圖1所示。

實(shí)施例2

以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸鉀和硝酸鉀為原料，丙酮和無(wú)水乙醇為溶劑，具體步驟為：

1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在35℃攪拌的條件下滴加0.01mol溴代十六烷，反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻有結(jié)晶，過(guò)濾得到晶體；

2)將步驟2)得到的晶體0.005mol、高氯酸鉀0.01mol和硝酸鉀0.01mol加入到100ml無(wú)水乙醇中，在15℃攪拌的條件下反應(yīng)30h，反應(yīng)結(jié)束后有沉淀析出，過(guò)濾，將濾餅用蒸餾水洗滌3次，在60℃的真空干燥箱中干燥后得到含能鹽十六烷基三甲基高氯酸銨，分子結(jié)構(gòu)式為

實(shí)施例3

以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸鉀和硝酸鉀為原料，丙酮和無(wú)水乙醇為溶劑，具體步驟為：

1)配置0.1mol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在45℃攪拌的條件下滴加0.01mol溴代十六烷，反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻有結(jié)晶，過(guò)濾得到晶體；