[發明專利]一種2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法

在審

• 申請號: 202211272659.3
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115677706A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張倩;馬玲;劉寧;莫洪昌;徐明輝;譚博軍
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 金艷婷

本發明公開了一種2,2’?二(2,4,6?三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法，包括：將雙三唑并苯醌、溶劑、三乙胺、2,4,6?三硝基氯苯混合，在10～30℃下攪拌反應3～12h，過濾析出的固體，對所得固體進行洗滌、干燥，得到2,2’?二(2,4,6?三硝基)雙三唑并苯醌，溶劑為N,N’?二甲基甲酰胺、乙腈或N?甲基吡咯烷酮。本發明方法的反應原料易得，反應時間短，合成路線副產物無明顯毒性，腐蝕性較弱，對設備要求低，易于工業化。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法。

背景技術

雙苦基類含能化合物，多數具有較大的Π共軛體系，使得整個分子具有較一般結構更為優異的耐熱性能，例如：2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯(六硝基茋，HNS)，雙苦基與乙烯形成共軛體系，其熱分解溫度332℃，成為早期耐熱炸藥的代表化合物之一；5,5’-二苦基-2,2’-二(1,3,4-噁二唑)(TKX-55)采用兩組噁二唑環共平面，與雙苦基結合形成較PYX大的共軛體系，其熱分解峰溫為370℃，較HNS分解溫度提高近40℃；2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)由于引入了吡啶環與雙苦基共軛，使得其熱分解峰溫與TKX-55相當；4,8-二苦基雙呋咱并吡嗪(TNBP)由于向雙苦基結構中引入了雙呋咱并吡嗪形成超大共軛體系，其熱分解峰溫高達418℃，較TKX-55及PYX熱分解溫度提升近50℃。因此，本發明涉及的化合物向雙苦基的共軛體系中關聯雙三唑并苯醌的大共軛體系，從而獲得耐熱含能材料2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌，其結構式如下：

由于雙三唑并苯醌結構的引入，該化合物與TNBP具有類似的超大Π共軛體系，體現了更好的熱穩定效應，使得熱爆炸溫度高達430℃，是一種耐熱性能優異的含能材料，該材料在高熱條件下能夠保持良好物理和化學安定性，成為在超高溫耐熱含能材料領域具有潛在重要應用的化合物。

1975年，Berlin Jane K.和Coburn Michael D.在Pricy derivatives of benzo[1,2-d:4,5-d’]bistriazole and benzo[1,2d:4,5d’]bistriazole.Journal ofHeterocyclic Chemistry,1975,12(2):235-237.公開了一種2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法，其合成路線如下：

該路線采用雙三唑并苯醌和2,4,6-三硝基氟苯作為反應原料，經分子間脫去HF的方式生成2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌，反應收率96％。由該反應路線可以發現，雖然該反應路線的收率較高，但該反應仍有兩點問題存在：一方面，該反應有大量的HF氣體產生，由于HF是一種具有強酸性和毒性的氣體，同時該物質對玻璃器皿亦有腐蝕作用，因此，該合成路線具有較大的局限性，不易于工業化；另一方面，反應采用的原料2,4,6-三硝基氟苯罕有工業化產品售賣或售價昂貴。

發明內容

基于上述目的，本發明提供了一種2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法，解決現有方法合成原料昂貴以及存在反應毒性及腐蝕性的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

本發明公開的一種2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌的合成方法，具體包括以下步驟：

將雙三唑并苯醌、溶劑、三乙胺、2,4,6-三硝基氯苯混合，在10～30℃下攪拌反應3～12h，過濾析出的固體，對所得固體進行洗滌、干燥，得到2,2’-二(2,4,6-三硝基)雙三唑并苯醌；