[發(fā)明專利]含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210454650.8
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN114891006A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡璐;王雅西;何春林;龐思平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D487/04
• 分類號(hào): C07D487/04;C07D519/00;C06B25/34
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 俞牡丹

本發(fā)明公開了含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽，其通過在噠嗪并咪唑稠環(huán)中引入硝胺基團(tuán)形成了一系列高能量密度含能化合物及其含能鹽。本發(fā)明還公開了制備含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽的方法，其從已知可得的原料出發(fā)，通過簡單步驟即合成出具有良好應(yīng)用前景的系列全硝胺稠環(huán)含能化合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽及制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代含能材料技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)新型含能材料的性能要求也越來越高。不僅需要開發(fā)高能量，高密度的含能材料，并且也要求其同時(shí)具備熱穩(wěn)定性，低感度等優(yōu)點(diǎn)。因此，近年高能量密度材料(High Energy Density Materials，HEDMs)受到了廣泛關(guān)注。HEDMs綜合性能優(yōu)秀，被稱為是“現(xiàn)代新型高性能炸藥”，高能低感的含能化合物逐漸成為含能材料研究的熱點(diǎn)。

硝胺基團(tuán)具有可形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，當(dāng)與具有原子的骨架相連時(shí)，硝胺還可發(fā)生氫轉(zhuǎn)移，互變異構(gòu)為亞硝胺基團(tuán)，從而形成格外的分子內(nèi)氫鍵，可大大促進(jìn)平面共軛結(jié)構(gòu)的形成。而稠環(huán)相較于傳統(tǒng)的單環(huán)或鏈狀骨架，往往具有更高的生成熱，更好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于含能材料的構(gòu)建中。因此，全硝胺取代的稠環(huán)含能化合物在HEDMs中具有良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)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(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽，其通過將硝胺與稠環(huán)結(jié)合，形成了一系列高能量密度含能化合物。

本發(fā)明還有另外一個(gè)目的是提供一種制備含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽的方法，其從已知可得的原料出發(fā)，通過簡單步驟即合成出具有良好應(yīng)用前景的系列全硝胺稠環(huán)含能化合物。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽，其中，所述含能化合物具有如下式(I)的結(jié)構(gòu)：

其中，A-B為C＝N或C-NH，D-E為C＝N或C-NH，R₁、R₂、R₃均為硝胺基團(tuán)。

優(yōu)選的是，其中，

當(dāng)A-B為C＝N時(shí)，R₁為

當(dāng)A-B為C-NH，A-R₁為C＝N-NO₂。

優(yōu)選的是，其中，

當(dāng)D-E為C＝N時(shí)，R₃為

當(dāng)D-E為C-NH，D-R₃為C＝N-NO₂。

優(yōu)選的是，其中，R2為

優(yōu)選的是，其中，含能鹽為銨鹽、羥胺鹽或肼鹽。

本發(fā)明的目的還可以進(jìn)一步由含噠嗪并咪唑稠環(huán)含能化合物或其含能鹽的制備方法來實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：

步驟一、中間體式(II)化合物的合成

以4，5-二氰基-2-氨基咪唑?yàn)樵希c水合肼通過關(guān)環(huán)反應(yīng)得到式(II)化合物；

步驟二、式(I)化合物的合成

將所述步驟一得到的式(II)化合物作為中間體進(jìn)行一步或多步反應(yīng)制備得到式(I)化合物或其含能鹽；

優(yōu)選的是，其中，所述步驟一具體包括一下步驟：