[發明專利]一種減少2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物硫酸重結晶物料損失的方法

有效

• 申請號: 201911379022.2
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110981818B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 姚新民;賈宏選;劉波;侯鶴;王衛星
• 申請（專利權）人: 山西北化關鋁化工有限公司
• 主分類號: C07D241/20
• 分類號: C07D241/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬云華

本發明提供了一種減少2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物硫酸重結晶物料損失的方法，涉及炸藥技術領域。本發明將硫酸、草酸和2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物在80～120℃條件下混合，得到2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物溶液；在80～120℃條件下，向2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物溶液中流加硫酸水溶液進行稀釋結晶，得到重結晶2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物。本發明通過向硫酸中加入微量草酸，即可將2,6?二氨基?3,5?二硝基吡嗪?1?氧化物在硫酸重結晶過程中的產品損失由20～30％降低至7～9％，顯著提高產品收率。

技術領域

本發明涉及炸藥技術領域，特別涉及一種減少2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物硫酸重結晶物料損失的方法。

背景技術

美國勞倫斯·利弗莫爾實驗室1995年合成出的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(以下簡稱ANPZO)堪稱是高能鈍感炸藥研究領域的一個重大突破。ANPZO的晶體密度高達1.913g/cm³、能量輸出比TATB高20％、耐熱性能優于大多數高能炸藥，DSC放熱峰值(354℃)與TATB幾乎一致，對撞擊、火花、摩擦和沖擊波鈍感，綜合性能優異，有望成為鈍感始發藥、傳爆藥以及特殊炸藥部件的主裝藥，其在民用超高溫石油射孔彈和軍用高能鈍感炸藥等領域應用前景廣闊。

目前ANPZO的合成工藝有四步法合成工藝及兩步法合成工藝，四步法合成工藝以2,6-二氯吡嗪為反應起始原料，經取代、硝化、氨化、氧化后得到ANPZO；兩步法合成工藝以亞氨基二乙腈為原料，通過環化、硝化合成ANPZO，兩步法工藝材料成本低，工藝條件溫和，合成周期短，三廢少。

上述兩種工藝直接合成的ANPZO粒度在10μm左右，堆積密度低，在鑄裝炸藥及粘結造粒PBX炸藥中直接應用，不能充分發揮ANPZO的優異性能。通過溶劑重結晶，可獲得多種形貌的晶體，其中硫酸重結晶獲得的類球形粒狀晶體粒徑能達到170μm，堆積密度可由0.6g/cm³提高到1.05g/cm³，可顯著提高產品性能。

硫酸重結晶過程，為提高ANPZO的溶解度與結晶過程傳質速率，溶解與結晶均在高溫條件下進行，重結晶過程高溫條件導致ANPZO部分分解，使產品損失達20％以上，導致重結晶產品成本大幅提高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種減少2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物硫酸重結晶物料損失的方法。本發明提供的方法可顯著降低2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物在硫酸重結晶過程中的產品損失。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種減少2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物硫酸(ANPZO)重結晶物料損失的方法，包括以下步驟：

(1)將硫酸、草酸和2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物在80～120℃條件下混合，得到2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物溶液；

(2)在80～120℃條件下，向所述2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物溶液中流加硫酸水溶液進行稀釋結晶，得到重結晶2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物。

優選地，所述草酸的質量為2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物質量的0.5～2‰。

優選地，所述草酸的質量為2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物質量的1～1.5‰。

優選地，所述步驟(1)中硫酸的質量濃度為80～98％。

優選地，所述步驟(1)中硫酸與2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的質量比為5～15:1。