[发明专利]富氮含能材料3-氨基-3’-硝氨基-5,5’-联-1,2,4-三唑及其制备方法

权利要求书

1.富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯的合成

取无水醇类溶剂和3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑-5- 羧酸，搅拌使3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑-5- 羧酸悬浮于无水醇类溶剂中得到反应液，将浓硫酸催化剂缓慢滴加于反应液中，升温回流至少2h，然后自然冷却，旋蒸除去部分溶剂，析出得到3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯硫酸盐沉淀；向所述沉淀加入蒸馏水，调节pH为5-6，抽滤得到白色沉淀，用无水乙醇洗涤，干燥得到3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯；

(2)3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼的合成

取3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯，向其缓慢滴加肼质量含量为80％的水合肼，室温下搅拌反应过夜，抽滤得到白色固体，干燥制得3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼；

(3)3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的合成

取3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼并悬浮于去离子水，取一定量N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍悬浮于溶剂中，将后者缓慢滴加到前者中得到反应液，升温至回流反应，反应完成后降温至50℃以下，然后缓慢加入KOH溶液，再升温至回流反应，反应完成后冷却至室温，用稀酸调节pH为3-4，冷却过夜，抽滤得到黄色沉淀，用无水乙醇洗涤，干燥得到黄色固体产品3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑。

2.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(1)所述无水醇类溶剂和3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑-5- 羧酸的使用比例为每1L无水醇类溶剂中悬浮0.08-0.15mol3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑-5- 羧酸。

3.根据权利要求1或2所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于所述无水醇类溶剂是无水甲醇或无水乙醇。

4.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(1)所述浓硫酸催化剂是质量分数为50％发烟H₂SO₄或者98％浓硫酸，每1L所述无水醇类溶剂对应使用0.065-0.075L浓硫酸催化剂。

5.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(2)所述3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯与80％水合肼的使用比例为每1mol3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯使用0.3-0.35L 80％水合肼。

6.根据权利要求1或5所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于所述3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸酯为3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸甲酯和3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-羧酸乙酯中的任意一种或两种的混合物。

7.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(3)所述3-氨基-1H-1,2,4-三唑-5-碳酰肼与所述N-甲基-N-硝基-N- 亚硝基胍的摩尔比为4.9-5.2:1；所述KOH溶液的浓度为0.18-0.20g/mL，每使用1molN-甲基-N-硝基-N- 亚硝基胍则使用0.5L所述KOH溶液。

8.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(1)中，回流反应的时间为10-14h；步骤(3)中，第一次回流反应的时间为1-3h，第二次回流反应的时间为2-4h。

9.根据权利要求1所述的富氮含能材料3-氨基-3'-硝氨基-5,5'-联-1,2,4-三唑的制备方法，其特征在于步骤(3)所述稀酸为稀硝酸或者稀硫酸；悬浮N-甲基-N-硝基-N- 亚硝基胍的溶剂是甲醇或者乙醇。