[發明專利]過氧化丙酮二聚體的制備方法

有效

• 申請號: 201110455806.6
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102532095A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉吉平;張雷
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C07D323/04
• 分類號: C07D323/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及過氧化丙酮二聚體的制備方法，屬于含能材料技術領域。

背景技術

過氧化丙酮二聚體(Diacetone?Diperoxide?DADP)，學名3，3，6，6-四甲基-1，2，4，5-四氧環己烷，是由丙酮與過氧氫反應生成過氧化丙酮三聚體(TATP)升華而得到的產物，分子式為C₆H₁₂O₄，分子量為148.16

2003年Schulte-Ladbe.R，Kolla.p，Karst.U在Analytical?Chemistry中發表了有關過氧化物的痕量分析報告，提出由于化學鍵的張力等原因導致過氧化丙酮單體，二聚體比三聚體更不穩定。

由于過氧化丙酮二聚體(DADP)結構均不穩定，故DADP對熱，摩擦，沖擊均極為敏感，輕微的摩擦或沖擊均會引發猛烈的爆炸，曾被戲稱為“撒旦之母”(Mother?of?Satan)，性質和初級起爆藥相似，爆炸威力與TNT相當。2002年Jimmie?C.Oxley等人研究了過氧化丙酮的爆炸燃燒反應，發現少于兩克的過氧化丙酮三聚體(TATP)在開放空間點燃只燃燒不爆炸，燃燒產物為二氧化碳和水，大量TATP可發生爆炸，少量但在密閉空間的TATP也可產生爆炸，DADP則比其它過氧化物更易爆炸。

但最令人感興趣的并不是DADP的極度敏感性，而是其不同于一般爆炸物的爆炸分解過程，眾所周知，大多數爆炸物都是氧化反應分解過程，而DADP的爆炸分解過程是一個熵變化過程，即瞬間熵增過程，而沒有能量變化，這一重大發現是F.Dubnikova等人在2003年提出的，并在Journal?of?the?American?Chemical?Society發表了這一研究成果，文章指出DADP的燃燒爆炸過程不同于一般炸藥，很少的熱量或輕微的摩擦撞擊就可引發DADP的爆炸，這個過程并非氧化反應過程而是一個熵分解過程，即只有裂解反應，并不進行氧化反應。這一研究結果與近60年來對各種有機過氧化物分解的研究結果吻合。

DADP性質不穩定感度又極高，不易存儲，是目前已知的最敏感的爆炸物之一。尤其是在完全干燥時感度更高。已有文獻中，DADP無制備工藝，只是制備過氧化丙酮三聚體的升華物才能轉變成DADP。DADP制備原料來源廣泛，成本低，制作工藝簡單只需將丙酮雙氧水混合滴幾滴強酸在低溫下攪拌即可生成三聚體，三聚體在自由空間可升華成為二聚體，且爆炸威力巨大，易于引爆，也便于溶于溶劑制成液體炸彈，且不含氮元素，固體爆炸殘留物能很快升華消失，能輕松通過很多炸藥探測器的檢測，因此備受恐怖分子推崇，用于恐怖襲擊。

本發明是與上述文獻報道的制備DADP的方法完全不同。在此之前，DADP是由TATP的升華而得到，沒有直接制得DADP的報道。本發明是將丙酮溶解于二氯甲烷中，在0℃時與過氧化氫混合，用磺酸基的二次催化下進行反應，經一定工藝處理后而得到晶體結構物質。

發明內容

本發明的目的是為了提出過氧化丙酮二聚體的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的過氧化丙酮二聚體的制備方法，以丙酮和過氧化氫為原料，在酸性介質作用下進行二次催化的反應，具體步驟為：

1)將丙酮、過氧化試劑和二氯甲烷分別冷卻至-5～0℃，備用；過氧化試劑為過氧化氫、臭氧或過氧化苯甲酰；

2)將冷卻好的丙酮和二氯甲烷按體積比為1∶1～6進行混合，攪拌5min；然后滴加鹽酸或硫酸，再逐滴加入酸催化劑進行預催化，攪拌10～40min；溫度為-5～0℃；酸催化劑為苯磺酸、甲基磺酸、丙基磺酸或鎢酸中的一種；加入的鹽酸或硫酸的質量與加入的丙酮的質量比為1∶2～5；加入的酸催化劑的體積為加入的鹽酸或硫酸體積的1％～5％；

3)然后加入過氧化試劑，過氧化試劑與丙酮的摩爾比為1∶1～2；加入過氧化劑的速度為10～35滴/min，攪拌均勻后，冷卻至-20℃，靜置48～72h，得混合液；

4)將混合液轉入分液漏斗，振蕩分液，收集有機相；將收集的有機相中緩慢加入甲基磺酸，加入甲基磺酸為有機相體積的10％～20％，邊加邊攪拌，甲基磺酸的加入速度為15～40滴/min，控制溫度-5～8℃，靜置24～48h；

5)向步驟4)得到的產物中加入水進行洗滌然后輕輕攪拌使其懸浮，用布什漏斗抽濾，洗滌至pH值為6～7為止；每次洗滌用的水溫度為1～2℃，洗滌完成后抽干，干燥得過氧化丙酮二聚體粗產物；