[發明專利]1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽的制備方法

無效

• 申請號: 201210222062.8
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103508966A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 葉志文;華文龍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C07D249/04
• 分類號: C07D249/04;C06B43/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及屬于有機合成和炸藥合成領域，具體涉及一種代替TNT作為熔鑄炸藥載體的新型高能鈍感炸藥1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽的制備方法。

背景技術

熔鑄炸藥是指能以熔融狀態進行鑄裝的混合炸藥，以TNT為基的熔鑄炸藥已廣泛應用于工業炸藥和軍用炸藥中。但是在TNT精制過程中會產生“紅水”，“紅水”的成分十分復雜，除含有主要成分二硝基甲苯磺酸鹽外，還含有硝基苯類等其他雜質。“紅水”的毒性很大，且處理困難，目前企業多采用濃縮焚燒法進行處理，但是此方法處理成本高，且會產生大量廢渣和廢氣，給環境帶來危害。此外，TNT基熔鑄炸藥在裝藥過程中會出現滲油現象，這使得彈藥的敏感度、安全性都受到影響。由于這些弊端，人們一直在尋找新型高能鈍感熔鑄炸藥載體來代替TNT。1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽（1-AMTN）具有與TNT相當的爆炸性能，同時符合作為熔鑄炸藥載體的要求，是一種潛在的可以代替TNT作為熔鑄炸藥載體的新型高能鈍感熔鑄炸藥。

由于1-AMTN的優越性能，國外學者對其合成路線進行了開發，但現有美國文獻中報導的1-AMTN的合成工藝成本較高、操作復雜、不適宜工業化生產。

文獻1：Drake?G,Kaplan,?G,et?al.?Synthesis,?characterization,?and?structural?investigations?of?1-amino-3-substituted-1,2,3-triazolium?salts,?and?a?new?route?to?1-substituted-1,2,3-triazoles[J].?J.?Heterocyclic?Chem?,2005,?42(19):19-27和文獻2：Drake?G,Kaplan?G,Hawkins?T.Preparation?of?substituted-1,2,3-taiazoles:?US7550601?[P].Jun.23,2009報導了1-AMTN的合成路線：

上述合成方法中存在三個問題：

問題一：文獻中采用升華法純化第二步產品1-氨基-1,2,3-三唑，操作復雜，耗時長，產率低，不適合大量制備。

問題二：此路線所使用的催化劑電解二氧化錳以及反應物碘甲烷和硝酸銀等價格昂貴，使得制備最終產品成本較高，不利于工業化生產。

問題三：對于第三步產品1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑碘化氫鹽的純化需消耗大量的乙醚，產生大量廢液，對環境污染較大。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足提供一種新型高能鈍感炸藥1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽的制備方法，該方法成本低廉、操作簡便、適宜工業化生產。

實現本發明目的的技術解決方案是：一種新型高能鈍感炸藥1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽的制備方法，包括以下步驟：

第一步：用有機溶劑或水溶解水合肼，攪拌條件下加入乙二醛制備乙二醛雙腙；

第二步：用有機溶劑或水溶解乙二醛雙腙，攪拌條件下加入催化劑活性二氧化錳制備1-氨基-1,2,3-三唑；

第三步：用有機溶劑溶解1-氨基-1,2,3-三唑，攪拌條件下加入硫酸二甲酯(DMS)制備1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硫酸甲酯鹽；

第四步：用有機溶劑或水溶解1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硫酸甲酯鹽，攪拌條件下加入硝酸鹽制備1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硝酸鹽。

第一步中所述的有機溶劑為甲醇、異丙醇或乙醇，所述的水合肼與乙二醛的摩爾比為2.0:1~4.0:1，所述的反應溫度為50~80℃，所述的反應時間為1~5h。

第二步所述的有機溶劑為乙腈、硝基甲烷或二氧六環，所述的乙二醛雙腙與活性二氧化錳的摩爾比為1:3.0~1:5.0，所述反應溫度為10~30℃，所述反應時間為3~12h。

第三步所述的有機溶劑為乙腈、丙酮或乙酸乙酯，所述的1-氨基-1,2,3-三唑與硫酸二甲酯(DMS)的摩爾比為1:1.0~1:5.0，所述的反應溫度為60~100℃，所述的反應時間為3~12h。

第四步所述的1-氨基-3-甲基-1,2,3-三唑硫酸甲酯鹽與硝酸鹽的摩爾比為2:1，所述的有機溶劑為乙醇，所述的硝酸鹽是硝酸鋇或硝酸鈣。

其合成路線如下：

與現有技術相比，本發明具有以下優點：