本發明專利技術的3,4-雙(1-氫-5-四唑基)氧化呋咱含能離子鹽及其制備方法，屬于含能材料技術領域。其合成方法為：3,4-雙(1-氫-5-四唑基)氧化呋咱與等摩爾的有機堿發生酸堿中和反應得到相應的含能離子鹽或3,4-雙(5-四唑基)氧化呋咱鋇鹽與等摩爾的相應陽離子的硫酸鹽(部分硫酸鹽通過氯鹽或碘鹽與硫酸銀反應制備)，過濾沉淀后濾液蒸除溶劑即得目標產物。本發明專利技術合成方法簡單，易于工業化。所涉及的16個含能離子鹽具有較好的熱穩定性，所有含能離子鹽的計算爆轟性能遠優于TNT，部分化合物的爆轟性能接近于RDX，而撞擊感度低于RDX，可作為RDX的綠色替代物。
【技術實現步驟摘要】
,4-雙(1-氫-5-四唑基)氧化呋咱含能離子鹽及其制備方法
本專利技術涉及，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱，，4_雙(1_氫_5_四唑基)氧化呋咱含能離子鹽及其制備方法，屬于含能材料
技術介紹
高能量密度材料(HEDM) —直受到人們的極大關注，其中富氮含能離子鹽近年來成為高能量密度材料研究領域的熱點之一。基于離子鹽的含能材料與其分子類似物相比具有蒸汽壓低(加工過程中產生的毒性蒸汽小)，密度高，熱穩定性好等優點。使用氮含量高的陰離子和陽離子可以得到具有較高生成焓和密度的含能離子鹽，這是因為它們含有大量含能的N-N和C-N鍵。此外，富氮化合物分解主要生成氮氣，這使得它們成為環境友好型 高能材料應用的候選物。作為一類富氮化合物，四唑被廣泛應用于醫藥，分子識別，有機催化，過渡金屬催化以及含能材料。四唑具有含氮量高，易于制備，生成焓高，熱穩定性好的特點。文獻報道了大量四唑類含能離子鹽，如氨基四唑鹽，氰基四唑鹽，硝基四唑鹽，N，N-雙四唑胺鹽，5-偕二硝基四唑鹽，偶氮雙四唑鹽。部分四唑含能離子鹽具有很好的爆轟性能，如N，N-雙四唑胺雙肼鹽, 5-硝基胍四唑三氨基四唑鹽。氧化呋咱在生物化學中占有重要地位，如生理學條件下的NO供體，抗癌試劑，同樣它們在含能材料中也發揮著重要作用。氧化呋咱環被認為是設計新型高密度高能材料非常有用的子結構。由于氧化呋咱環的高生成焓，引入呋咱環可以提高爆轟性能。但氧化呋咱環中不存在酸性氫，這使得它們不能直接作為布朗斯特酸，即不能與路易斯堿發生反應，因此，它們不能直接用做含能離子鹽的陰離子。如果將帶酸性氫的四唑環引入氧化呋咱環則可以解決這一問題。此外，芳香性的四唑環與氧化呋咱環相連可以通過共軛結構改善氧化呋咱的穩定性，降低感度和提高熱穩定性，四唑失去質子后這一作用將更為明顯。本專利技術設計并合成了富氮的，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱及其含能離子鹽，該類含能離子鹽具有極佳的熱穩定性和較低的撞擊感度，可用于含能材料領域。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，4-雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱，，4_雙(1_氫_5_四唑基)氧化呋咱含能離子鹽及其制備方法，得到了一類具有較好熱穩定性的富氮含能材料。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的本專利技術的，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱及其含能離子鹽，其通式如下權利要求1.可用于含能材料領域的，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱及其含能離子鹽，其具有如下的結構2.根據權利要求2所述的，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱的合成方法，其特征在于反應溶劑為DMF ;反應時間為4-12小時；催化劑為氯化銨，吡啶鹽酸鹽，苯胺鹽酸鹽或四甲基溴化胺；催化劑與，4-二氰基氧化呋咱的摩爾比為I : I #&乂與，4-二氰基氧化呋咱的摩爾比為4 1-2.2 I ;反應溫度為70-110°C。.根據權利要求I所述的，4-雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱含能離子鹽的合成方法，其特征在于(1)，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱與相應的堿在水中，甲醇或乙醇中反應l_2h后蒸除溶劑即得相應含能離子鹽；或(2) ，4-雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱鋇鹽與相應的硫酸鹽(部分通過鹵鹽與AgSO4發生置換反應制備)在水中反應l_2h后過濾BaSO4沉淀后濃縮濾液即得相應含能離子鹽。4.根據權利要求所述的，4-雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱含能離子鹽的合成方法，其特征在于當，4_雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱與堿直接反應時反應溶劑可以是水，甲醇或乙醇；通過置換反應制備離子鹽時所用金屬鹽為，4-雙(I-氫-5-四唑基)氧化呋咱鋇鹽；反應時間為l_2h。全文摘要本專利技術的,4-雙(1-氫-5-四唑基)氧化呋咱含能離子鹽及其制備方法，屬于含能材料
其合成方法為,4-雙(1-氫-5-四唑基)氧化呋咱與等摩爾的有機堿發生酸堿中和反應得到相應的含能離子鹽或,4-雙(5-四唑基)氧化呋咱鋇鹽與等摩爾的相應陽離子的硫酸鹽(部分硫酸鹽通過氯鹽或碘鹽與硫酸銀反應制備)，過濾沉淀后濾液蒸除溶劑即得目標產物。本專利技術合成方法簡單，易于工業化。所涉及的16個含能離子鹽具有較好的熱穩定性，所有含能離子鹽的計算爆轟性能遠優于TNT，部分化合物的爆轟性能接近于RDX，而撞擊感度低于RDX，可作為RDX的綠色替代物。文檔編號C07D41/14GK102952124SQ20111024447公開日201年月6日 申請日期2011年8月2日 優先權日2011年8月2日專利技術者周智明, 黃海豐, 梁麗軒, 宋靳紅, 王凱, 曹丹, 卞成明 申請人:北京理工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
可用于含能材料領域的3，4?雙(1?氫?5?四唑基)氧化呋咱及其含能離子鹽，其具有如下的結構：FSA00000562081300011.tif
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周智明，黃海豐，梁麗軒，宋靳紅，王凱，曹丹，卞成明，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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