[發明專利]一種核磁共振氫譜測定1,2-丙二醇二硝酸酯水分含量的方法

有效

• 申請號: 201811249897.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109239120B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉可;王民昌;徐敏;張麗涵;陳智群;寧艷利;趙嘉靜;常海;張皋
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 蔣忠亮

本發明公開了一種核磁共振氫譜測定1,2?丙二醇二硝酸酯(PGDN)水分含量的方法，基于核磁氫譜內標法實現對微量水分的定量檢測，具體步驟包括：(1)內標物試樣溶液的配置和核磁共振氫譜檢測；(2)待測1,2?丙二醇二硝酸酯樣品的加入及核磁共振氫譜檢測；(3)對核磁共振氫譜中各個特征峰進行歸屬，確定水的特征峰和內標物特征峰，并分別積分，代入相關公式計算相應的水分的含量。該方法具有操作簡便、樣品量少、重復性好等優點，可快速對1,2?丙二醇二硝酸酯所含水分含量進行定量檢測，可針對性解決火炸藥應用中相關質量品控的關鍵問題。

技術領域

本發明屬含能材料計量檢測領域，具體涉及一種核磁共振氫譜測定1,2-丙二醇二硝酸酯 (PGDN)水分含量的方法，屬火炸藥產品分析檢測領域。

背景技術

硝酸酯作為優良的增塑劑，由于其氧平衡較佳，燃燒及爆炸性能良好，目前廣泛應用于復合推進劑和雙基推進劑領域。特別是1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)作為推進劑組成中的主要能量及增塑成分，對半剛性硝化纖維素成為可擠壓成型的物料及降低玻璃化溫度有重要作用，由于其價格低廉、基礎組分燃速低及低溫力學性能好等優良性能，作為新一代高能推進劑中的含能增塑劑得到了廣泛應用

由于大氣中水分擴散以及原材料不干燥等原因，生產得到的1,2-丙二醇二硝酸酯中通常中含有一定量的水分，水分含量對于高能量的硝酸酯來說，是影響其安定性、相容性等重要物化特性的重要因素。有研究表明在同一貯存時間下，以硝酸酯為基體的高能粘合劑含水量越大，其安定性越低。在某類混合炸藥的使用規范中就要求，水分含量不得高于0.5％，因此在實際生產和貯存過程中，需要嚴格控制其中水分含量，實現對硝酸酯中水分含量的精確檢測。常用的微量水分檢測方法有烘干法、干燥器法、卡爾費休法、近紅外光譜法等，但由于 1,2-丙二醇二硝酸酯作為硝酸酯炸藥高能量、高感度、高危險性的特性，對于水分檢測方法有著特定的需求：(1)樣品取用量應盡量少，以降低檢測過程中安全隱患。傳統的烘干法和干燥器，雖然曾作為標準方法應用于硝酸酯類產品水分的檢測，但作為常量分析方法(測試用樣量一般在5～10g)，顯然由于試樣量過大，使得取用、測試過程存在較大的安全隱患；(2) 測試過程中應盡量避免摩擦、靜電、撞擊等外力作用，以避免高感度硝酸酯在外界能量作用下發生燃燒爆炸。常用的卡爾費休水分測試法由于測試過程中需要產生電流將碘電離成碘離子，并通過電量對反應進程進行監測，不可避免電流和電荷在測試過程中的產生，顯然存在使用局限；(3)測試方法應盡量簡便迅速，并具有較高靈敏度。近紅外光譜法作為相對測量法，測試靈敏度較高，但其標定需要一一對應的標準物質，并繪制相應的工作曲線，相應的定量分析工作也成本較高、方法繁瑣，對于簡便迅速的測試需求也存在局限。(4)測試過程中應盡量避免或排除其他添加物和試劑，以及環境條件中水分對測量結果的影響。定量核磁共振(Quantitative nuclear magnetic resonance，qNMR)技術不需要待測物對照品，樣品前處理步驟簡便、快捷，可以顯著提高檢測效率，近年來被美國藥典、英國藥典、歐洲藥典、中國藥典(2010版)相繼收錄。近年來，由于核磁共振氫譜定量技術靈敏度高，qNMR技術的應用越來越廣泛，在原料藥、藥物制劑、殘余溶劑測定、樣品組分比例測定等方面得到了廣泛的應用。

發明內容

針對現階段對火炸藥含量準確定量的需求，本發明提供了一種一種核磁共振氫譜測定 1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)的水分含量的方法，該方法采用核磁共振氫譜內標法對水分含量進行準確定量，具有操作簡便、采樣量少、重復性好等優點。技術方案具體如下：

(1)準確稱取內標物5-15mg，加入氘代溶劑0.5-0.8ml溶解，轉移至核磁管中，加封口膜密封。將配制好的樣品溶液置于超聲波震蕩儀中震蕩混勻后，之后對樣品進行核磁共振氫譜測試。所述的定量核磁測試條件為：核磁譜儀共振頻率為400～800MHz，溫度25-35℃，延遲時間為30s-60s，脈沖角度為30～90°，采樣次數為32-128次。