[發(fā)明專利]雙(2,2,2-三硝基乙基)-3,6-二氨基四嗪的合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210111657.6
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102659704A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭濤;劉敏;李普瑞;姜俊;唐望;鄭曉東;李洪麗;秦明娜;石強;呂英迪;陳志強;張彥;邱少君
• 申請（專利權(quán)）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07D257/08
• 分類號: C07D257/08
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪的合成方法。?

背景技術(shù)

隨著新一代高能量密度材料的不斷進步，設(shè)計合成具有更高的能量密度、更好的爆炸性能、更好的化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性、同時具有環(huán)境友好的化合物是含能材料研制領(lǐng)域的主要目標。雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪(BTAT)作為CL-20的同分異構(gòu)體是一種新型含能化合物，其分子內(nèi)的四嗪環(huán)是一種典型的高氮、低碳氫含量的含能結(jié)構(gòu)單元，具有很高的正生成焓、較高的密度、較低的感度、熱穩(wěn)定性好且更容易達到氧平衡。?

目前雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪(BTAT)的主要合成方法是以3，6-二氨基四嗪和三硝基乙醇為原料合成。例如《Replacement?ofRDX?and?HMX：BTAT，a?Structural?Isomer?of?CL-20》.New?Trends?in?Research?of?Energetic?Materials，Czech?Republic，12THINTERNATIONAL?SEMINAR，2009，page?542公開了一種雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪(BTAT)的合成方法，該方法將二氨基四嗪分散在乙腈中，再加入三氯化鐵的硝基甲烷溶液，然后加入三硝基乙醇，并于室溫下攪拌反應(yīng)4小時，然后經(jīng)酸化、提取、干燥、過濾和減壓蒸餾的后處理步驟得到BTAT。該方法并未具體給出反應(yīng)收率，以二氨基四嗪計算反應(yīng)收率約為19％，但是該方法的反應(yīng)收率較低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種反應(yīng)收率較高的雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪的合成方法。?

本發(fā)明的合成路線如下：?

該路線是以3，6-二氨基四嗪為原料與三硝基乙醇進行曼尼西反應(yīng)得到雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪。?

本發(fā)明的雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪的合成方法，其結(jié)構(gòu)式如下所示：?

該方法以3，6-二氨基四嗪原料，包括以下步驟：將3，6-二氨基四嗪溶解于二甲基亞砜中，將上述溶液于-5～10℃下加入到含有三硝基乙醇水溶液中，并同時酸調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH為1～4，加完含有3，6-二氨基四嗪的二甲基亞砜溶液后，升溫至溫度20℃～25℃，反應(yīng)1～4h，將反應(yīng)液倒入冰水中，過濾、干燥濾餅，得到雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪，其中3，6-二氨基四嗪和三硝基乙醇摩爾比為1∶2～1∶5，三硝基乙醇水溶液濃度20～30％(質(zhì)量)。?

本發(fā)明優(yōu)選的方案，包括以下步驟：將3，6-二氨基四嗪溶解于二甲基亞砜中，將上述溶液于0℃～5℃下加入到含有三硝基乙醇的水溶液中，并同時酸調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH為1～2，加完含有3，6-二氨基四嗪的二甲基亞砜溶液后，升溫至溫度為20℃～25℃，反應(yīng)2h，將反應(yīng)液倒入冰水中，經(jīng)過濾和干燥步驟，得到雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪，其中3，6-二氨基四嗪和三硝基乙醇摩爾比為1∶2.2，三硝基乙醇的水溶液為22％(質(zhì)量)。?

本發(fā)明的優(yōu)點：?

本發(fā)明的雙(2，2，2-三硝基乙基)-3，6-二氨基四嗪的合成方法的反應(yīng)收率較高，以二氨基四嗪為基準，本發(fā)明的BTAT的收率可達62％，而對比文件中合成方法，雖然文件中并未具體公開BTAT的合成收率，但按對比文件的合成方法進行合成反應(yīng)，根據(jù)得到的BTAT，其反?應(yīng)收率不高過19％。另外本發(fā)明后處理步驟較為簡單，僅用過濾和干燥步驟；而對比文件的合成方法其后處理步驟需要經(jīng)酸化、萃取和減壓蒸餾多個步驟。本發(fā)明以二甲基亞砜為溶劑可將二氨基四嗪完全溶解，反應(yīng)是在均相條件進行的，而對比文件的合成方法是以乙腈作為溶劑，因其溶解度差而導(dǎo)致相當量的二氨基四嗪未能溶解完全，形成非均相反應(yīng)，結(jié)果是反應(yīng)收率較低。?

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。?

3，6-二氨基四嗪的制備：?