[發明專利]1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202011481125.2
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112521402A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 何春林;竇輝;尹平;龐思平;張金亞;陳旎菡
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C07D498/04
• 分類號: C07D498/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 卞靜靜

本發明公開了1,2,4?噁二唑[5,5]雙環稠環化合物及其制備方法。本發明公開的化合物由含氯肟基的雜環化合物和碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的雜環芳香環化合物在三乙胺的作用下進行關環反應制備，結構通過核磁，質譜和單晶確認。本發明從已知可得的原料出發，通過一步反應實現新型1,2,4?噁二唑[5,5]雙環稠環化合物的合成，為含能材料中新型高能耐熱鈍感化合物的種類擴充提供了新的思路。

技術領域

本發明涉及含能材料技術領域，具體涉及1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物及其制備方法。

背景技術

含氮稠環化合物被認為是合成藥物、天然產物、高分子材料和含能材料等的重要結構單元，在雜環化學中占據著重要的地位。設計合成新型高能耐熱鈍感化合物是含能材料領域研究的重要課題。稠環含能化合物包含兩個或多個共享原子，且共軛環共面，具有共面多環結構的稠合雜環基含能材料一般具有很高的的生成熱(HOF)和環應變能，并且表現出良好的爆轟性能、熱穩定性和低感度。稠環化合物是合成高能化合物的重要探索方向。將1,2,4-噁二唑環和咪唑、三唑環合起來合成1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物，其具有很高的生成焓，可以作為高密度含能材料的前體化合物。若在1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物上進一步引入含能基團-NO₂或-NHNO₂，將進一步擴充稠環含能材料的種類，這充滿著挑戰與機遇。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物，其擴充了含能材料中新型高能耐熱鈍感化合物的種類。

本發明還有另外一個目的是提供一種制備1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物的方法，其從已知可得的原料出發，通過一步反應實現新型1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物的合成，為合成含能材料中新型高能耐熱鈍感化合物提供了新的思路。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物，其中，所述化合物具有如下式(I)的結構：

其中，A代表CH，C-Cl或N，R₁代表鹵素或NO₂，R₂代表取代或未取代的雜芳基。

優選的是，其中，R₂為

本發明的目的還可以進一步由1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物的制備方法來實現，包括步驟：將含氯肟基的雜環化合物和碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的雜環芳香環化合物溶于甲醇溶液中，在三乙胺的作用下進行關環反應。

優選的是，其中，所述1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物的制備方法具體包括如下步驟：

步驟一、將含氯肟基的雜環化合物和碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的咪唑或碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的三唑溶于甲醇中；

步驟二、冰浴下滴加三乙胺，滴加完畢后，室溫下攪拌反應；

步驟三、反應結束后，加水終止反應，減壓濃縮，萃取反應體系，干燥有機相，減壓蒸干，硅膠柱層析進行分離得1,2,4-噁二唑[5,5]雙環稠環化合物。

優選的是，其中，含氯肟基的雜環化合物和碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的咪唑或碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的三唑的摩爾比為1︰1。

優選的是，其中，含氯肟基的雜環化合物與三乙胺的摩爾比為1︰2。

優選的是，其中，碳位連鹵素鄰位氮含氫原子的咪唑為2-氯-4-硝基-咪唑或2,5-二氯-4-硝基-咪唑。