[发明专利]二茂铁四氮唑金属配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于固体推进剂配方中燃烧调节剂的合成技术领域，具体涉及一种二茂铁四氮唑金属配合物及其制备方法。

背景技术

二茂铁及其衍生物，因其优异的燃烧调节功能，作为固体推进剂(尤其是复合推进剂)的最主要的燃速(燃烧)催化剂，已被广泛应用于战略、战术武器系统中，在各种弹道导弹(包括战区、短程、中程、洲际弹道导弹等)、机载战术导弹、反导高速动能导弹及海基水雷、鱼雷等武器中发挥着巨大的作用。

由于目前应用的二茂铁类燃烧调节剂易迁移、易挥发、低温结晶等问题尚未得到根本解决，严重影响了我国各类导弹推进剂装药的贮存寿命、使用可靠性及环境适应性，也无形中大幅度增大了国防基础储备的经费支出。所以研究者们做了大量的研究工作以期改进二茂铁及其衍生物存在的这些问题。目前较常用的方法之一是将二茂铁基团连接在大分子的侧链或主链上形成含二茂铁的聚合物。法国火炸药协会研制的Butacene就是二茂铁衍生物与低分子量端羟基聚丁二烯接枝共聚物，制备推进剂时，它可以部分替代复合推进剂中的普通粘合剂(如端羟基聚丁二烯(HTPB))，在推进剂固化过程中，它能进入固化网络，但此类衍生物制造工艺复杂，对氧化剂敏感，铁含量少，催化效率不高，而且铁的存在会引起丁羟粘合剂在存放过程中的降解反应，降低丁羟粘合剂的性能。2008年李凤生等人在《固体火箭技术》第30卷第6期612～616页(2008)中报道把二茂铁通过缩合反应接枝到SBA-15上，制备了一种低迁移性的催化剂。但这种催化剂含铁量低，而且引入了不含能的硅氧化物，催化效果也不是很好。此外，人们在二茂铁化合物中引入环氧乙基、巯基、氮杂基等易于聚合的活性官能团，通过对这些化合物在固体推进剂中的测试发现它们能够部分解决迁移的问题，但都无法取得力学性能、工艺性能和燃烧性能的完美组合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中二茂铁衍生物所存在的不足，提供一种在自然条件下不易挥发、热稳定性好、具有较高的生成热和燃烧热的二茂铁四氮唑金属配合物，并为该配合物提供一种制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该配合物的通式为[M_a(L₁)_b(L₂)_c](L₃)_d·n(sol)，

上述通式中M为Mn²⁺时，L₁为2,2-联吡啶或1,10-邻菲罗啉、L₂为H₂O、L₃为二茂铁四氮唑一价阴离子，其中L₁为2,2-联吡啶时，a＝1、b＝1、c＝4、d＝2、n＝0，L₁为1,10-邻菲罗啉时，a＝1、b＝2、c＝2、d＝2、n＝0。

上述通式中M为Co²⁺时，L₁为1,10-邻菲罗啉、L₃为二茂铁四氮唑一价阴离子、sol为游离的H₂O分子、a＝1、b＝3、c＝0、d＝2、n＝7。

上述通式中M为Ni²⁺时，L₁为1,10-邻菲罗啉、L₃为二茂铁四氮唑一价阴离子、sol为游离的H₂O分子、a＝1、b＝3、c＝0、d＝2、n＝9。

上述通式中M为Cu²⁺时，L₁为2,2-联吡啶、L₂为二茂铁四氮唑一价阴离子、sol为游离的乙醇分子、a＝2、b＝2、c＝4、d＝0、n＝1，或者L₁为1,10-邻菲罗啉、L₃为二茂铁四氮唑一价阴离子、sol为游离的H₂O分子、a＝1、b＝3、c＝0、d＝2、n＝8。

上述通式中M为Zn²⁺时，L₁为1,10-邻菲罗啉、L₃为二茂铁四氮唑一价阴离子、sol为游离的H₂O分子、a＝1、b＝3、c＝0、d＝2、n＝7。