[發明專利]3-氨基-2,4,6-三硝基二苯乙烯類化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310318514.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103342649A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 彭新華;李芳美;徐俊輝;魏建平
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C07C211/52
• 分類號: C07C211/52;C07C209/68;C06B25/34
• 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

本發明屬于含能材料領域，具體涉及一種含有取代基的3-氨基-2,4,6-三硝基二苯乙烯類化合物及其制備方法，可潛在運用于耐熱含能材料領域。

背景技術

??二苯乙烯類化合物結構中存在的雙鍵與苯環的共軛效應，使得該類化合物化學性質比較穩定。如果在苯環上引入多個硝基，往往可制得性能優良的耐熱型炸藥，如2,2',4,4',6,6'-六硝基茋，由上世紀60年代的K．G．Shipp首先通過次氯酸鈉氧化梯恩梯制備，熔點高達317℃，適用于-200℃~250℃的高低溫和真空環境，爆炸性能及安定性能都較好，在航空航天及地下勘探開發中起著很大的作用。一般地，炸藥分子中存在多個硝基，此時氨基的引入往往由于氫鍵作用可使該化合物的熔點或分解點升高，體系更加穩定。基于這些研究事實，將氨基引入到多硝基二苯乙烯類化合物分子中在耐熱含能材料領域將具有潛在價值，國內外對于這方面的報道很少，所以合成出新型含氨基的多硝基二苯乙烯類化合物具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于合成出了一類含有取代基的3-氨基-2,4,6-三硝基二苯乙烯類新化合物，可潛在應用于耐熱含能材料領域。

3-氨基-2,4,6-三硝基二苯乙烯類化合物，其特征在于具有以下結構式：

其中當R₁為氫，R₂為甲基；當R₁為氫，R₂為硝基；當R₁為氫，R₂為氯；當R₁為氫，R₂為溴；當R₁為氯，R₂為氫；當R₁為氯，R₂為氯。

3-氨基-2,4,6-三硝基二苯乙烯類化合物的制備方法包括以下步驟：

第一步，將原料3-氨基甲苯、氯甲酸乙酯、縛酸劑加入到反應器中，二氯甲烷作溶劑在常溫至回流溫度反應完全，過濾，將濾液旋干，所得液體滴入發煙硝酸和濃硫酸的混合液中，溫度控制在0~?55℃以下攪拌反應完成，然后加入水和乙二醇的混合溶劑，70℃至100℃反應完成，將反應液倒入水中，析出黃色固體，過濾，烘干得到3-氨基-2,4,6-三硝基甲苯。

第二步，將3-氨基-2,4,6-三硝基甲苯、含取代基的芳香醛、催化劑加入到反應器中，在苯或甲苯中回流反應，反應完成后蒸去部分溶劑，于反應液中滴加有機醇至有固體析出，過濾，烘干得3-氨基?-2,4,6-三硝基二苯乙烯類化合物。

?????其中，第一步中，發煙硝酸的質量是3-氨基甲苯質量的1.6~3.5倍，濃硫酸的質量是3-氨基甲苯質量的7~20倍。

第一步中，縛酸劑選用碳酸鈉；混合溶劑選用體積比為3:1的乙二醇和水。

第二步中，含取代基的芳香醛選用4-甲基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4-氯苯甲醛、4-溴苯甲醛、2-氯苯甲醛、2，4-二氯苯甲醛。

?????第二步中，3-氨基-2,4,6-三硝基甲苯、含取代基的芳香醛的投料比為0.5g：0.23~0.42g；催化劑用量為0.07g。

本發明的優選化合物為：

即R₁為氯，R₂為氯。

上述化合物為3-氨基-2^’,4’-二氯-2,4,6-三硝基二苯乙烯，制備方法包括以下步驟：

第一步，將原料3-氨基甲苯、氯甲酸乙酯、縛酸劑加入到反應器中，二氯甲烷作溶劑在常溫至回流溫度反應完全，過濾，將濾液旋干，所得液體滴入發煙硝酸和濃硫酸的混合液中，溫度控制在0~?55℃以下攪拌反應完成，然后加入水和乙二醇的混合溶劑，70℃至100℃反應完成，將反應液倒入水中，析出黃色固體，過濾，烘干得到3-氨基-2,4,6-三硝基甲苯。

第二步，將3-氨基-2,4,6-三硝基甲苯、2，4-二氯苯甲醛、催化劑加入到反應器中，在苯或甲苯溶劑中回流反應，反應完全后蒸去部分溶劑，于反應液中滴加有機醇至有固體析出，過濾，烘干得3-氨基-2^’,4’-二氯-2,4,6-三硝基二苯乙烯。?????