[发明专利]一种取代[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪类化合物及其制备

说明书

本发明涉及一种取代[1,2,4]三唑并[4,3‑b][1,2,4,5]四嗪类含能化合物及其制备，属于有机合成和含能材料领域。本发明通过取代反应在[1,2,4]三唑并[4,3‑b][1,2,4,5]四嗪的3位或/和6位中成功引入了含能基团，使得此类化合物具有生成焓高、爆速及爆压高、热稳定性好以及机械感度低等特点，因而在含能材料领域具有潜在的应用价值；另外，本发明所采用的合成方法操作简单，反应条件温和。

技术领域

本发明具体涉及一种在3位或/和6位引入含能基团的[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪类含能化合物及其制备方法，属于有机合成和含能材料领域。

背景技术

3,6-二取代-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪是一类以[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪骨架为特征的多氮结构，基于[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪为骨架的含能材料在计算方面已经被研究多年(Tao Wei,Weihua Zhu,Heming Xiao et al.,DFT study on energetic tetrazolo-[1,5-b]-1,2,4,5-tetrazine and 1,2,4-triazolo-[4,3-b]-1,2,4,5-tetrazine derivatives[J],Journal of HazardousMaterials 179(2010)581–590；Sonal Deswal,Vikas D.Ghule,S.Radhakrishnan,Quantum-chemical design of tetrazolo[1,5-b][1,2,4,5]tetrazine based nitrogen-rich energetic materials[J],Computational and Theoretical Chemistry 2015,1054,55–62)。然而，关于合成[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪的3位和6位带有含能基团的化合物尚未见报道。

1998年David E.Chavez合成出了一系列三唑并四嗪类化合物，但他们课题组并没有在此骨架上引入硝基等含能基团(David E.Chavez,Michael.A.Hiskey,Synthesis ofthe Bi-Heterocyclic Parent Ring System 1,2,4-Triazolo[4,3-b][1,2,4,5]Tetrazine and Some 3,6-Disubstituted Derivatives,J.Heterocylic chem.,1998,35,1239.)。2012年Aleksei B.Sheremetev合成出了一系列三唑并四嗪类化合物，从单晶结构上可以看出三唑并四嗪具有较好的共平面性，然而他们课题组没有对这类化合物的含能性能进行报道，也没有在这个母环引入硝基等含能基团(Nadezhda V.Palysaeva,KaterinaP.Kumpan,Aleksei B.Sheremetev,A Direct Approach to a 6-Hetarylamino[1,2,4]triazolo[4,3-b][1,2,4,5]tetrazine LibraryOrg.Lett.2014,16,406-409.)。

发明内容

针对现有技术中将含能基团引入[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪中存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种取代[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪类化合物，所述化合物的3位或/和6位中成功引入了含能基团，此类化合物具有生成焓高、爆速及爆压高、热稳定性好以及机械感度低等特点，在含能材料领域具有潜在的应用价值；

本发明的目的之二在于提供一种取代[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪类化合物的制备方法，所述方法简单、反应条件温和，丰富了在3位或/和6位引入含能基团的[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪类含能化合物的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。