[發明專利]2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201310223843.3
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103333160A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 郝曉春;畢福強;卜建華;許誠;馬玲;李陶琦;劉慶;蘇海鵬
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07D403/14
• 分類號: C07D403/14
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明屬于高氮含能化合物領域，涉及三嗪化合物，具體涉及2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物及其制備方法。

背景技術

高氮含能化合物通常是指分子中的氮含量超50%的化合物，主要包括三（四）嗪、高氮呋咱和三（四）唑等化合物。該類化合物具有較高的密度含量，化合物分子中含有大量的N-N、N=N、C-N、C=N鍵使整個分子具有高的正生成焓，是化學能量的主要來源，化合物分子中的高氮低碳氫含量的特點使其易達到氧平衡。

《3位氨基或硝基取代5-硝基-1，2，4三唑衍生物的合成與表征》，含能材料，2010，18，29-33頁一文中公開了2，4，6-三(3-氨基-5-硝基-1，2，4三唑-1-基)-1，3，5-均三嗪（TNTA-TCT）化合物的合成方法，其結構式下所示：

該化合物的含氮量較低，為54.5%。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷與不足，本發明的目的是提供一種高含氮量的高氮含能化合物。

為了實現上述技術任務，本發明采用如下技術方案予以實現：

2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物，結構式如下所示：

2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物的制備方法，該方法按照以下步驟進行：

步驟一，將1-H-四唑和碳酸氫鈉加入溶劑中溶解；

步驟二，量取2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪，在5分鐘內分三次量加入反應瓶中，然后升溫至回流溫度反應，采用薄層色譜法監測反應的進行，待原料2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪消失后，將加熱儀器撤去，結束反應，反應方程式如下所示：

步驟三，反應完畢后，待反應液降至15℃，離心除去溶液，得到的固體分別依次用乙醇、蒸餾水和丙酮洗滌，過濾，干燥，得到白色固體產物。

步驟一中所述的溶劑為丙酮或乙腈。

本發明與現有技術相比較，具有如下有益技術效果：

本發明的2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物含氮量高達78%，2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪化合物可作為固體火箭燃料組分、炸藥組分及燃氣發生器，使其在固體推進劑、氣體發生劑、炸藥、煙火藥等方面具有很大的應用前景。

具體實施方式

以下給出本發明的具體實施例，需要說明的是本發明并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發明的保護范圍。

實施例1：

將1.489g（21.3mmol）1-H-四唑、1.611g（19.2mmol）碳酸氫鈉加入30mL丙酮溶解，溶解過程中反應瓶內觀察到白色固體逐漸全部溶于丙酮中，加入碳酸氫鈉后，反應瓶內有少量氣泡冒出，2h后氣泡現象逐漸消失。

稱取0.900g（4.9mmol）2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪，在5分鐘內分三次量加入反應瓶中，然后升溫至回流溫度反應，在這個過程中，加入的2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪開始大部分懸浮于反應液上，隨著反應的進行，2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪懸浮的固體逐漸減少，隨之有較細的白色粉末生成。采用薄層色譜法（即點板）監測反應的進行，4h后原料2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪消失，將加熱儀器撤去，結束反應。

反應完畢后，待反應液降至15℃后，離心除去溶液，得到的固體分別依次用50mL乙醇、20mL蒸餾水、20mL丙酮洗滌，過濾，干燥，得到白色固體產物0.403g，產率28.9%，純度為99.8%（HPLC）。

產物結構鑒定：

紅外光譜：IR(KBr,cm^-1),υ：3039,1620,1474；

質譜：MALDI-TOF-MS:m/z286[M+H]；

核磁光譜：¹³CNMR(DMSO-d6,500MHz),δ：160.4,143.1；，

¹HNMR(DMSO-d6,500MHz),δ：10.2。

上述結構鑒定數據證實所得到物質是2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪。

產物2,4,6-三(1-H-四唑)-1,3,5-三嗪的性能：

外觀：白色粉末狀固體；

溶解度：易溶于二甲基亞砜，N,N-二甲基甲酰胺、水、丙酮等；微溶于乙醇、甲醇；

分解溫度峰值：176.9℃。

實施例2：