[发明专利]苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了下式所示的1，2，3，4‑苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A或1，2，14，15‑苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B及其合成方法；以六氯富勒烯与烷氧基苯酚为原料在氢氧化钾溶液为催化剂的条件下合成1，2，3，4‑苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A和1，2，14，15‑苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B。该富勒烯衍生物可作为一种绿色安定剂在固体火箭推进剂中获得应用。式中：R＝‑OCH₃，‑OCH₂CH₃，‑OCH₂CH₂CH₃，‑OCH₂CH(CH₃)₂，‑OC(CH₃)₃，‑OCH(CH₃)₂，‑OCH₂C(CH₃)₃，‑OCH₂CH₂CH₂CH₃，‑OCH₂CH₂CH(CH₃)₂，‑OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₃，‑OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法，该苯并呋喃富勒烯[60]衍生物作为安定剂应用于固体火箭推进剂中。

技术背景

固体推进剂是推动火箭和导弹武器的能量来源，在其制造、性能调节及贮存与使用过程中，要考虑固体推进剂的安定性，提高固体推进剂的贮存期，这具有十分重要的战略意义和经济意义。脂肪族硝酸酯是目前使用最广泛的含能材料，应用于推进剂中具有单基推进剂、双基推进剂和三基推进剂等多种形式，其中硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)等硝酸酯类化合物是其主要含能组分。但硝酸酯化合物结构中的硝酸酯基团不稳定，键能在156.06～174.05kJ mol^-1之间，受热易分解甚至会造成爆炸、火灾等事故，在高温环境下极易分解并释放出氮氧化合物(NO自由基、NO₂等)，并催化硝酸酯化合物的进一步分解，从而降低其在正常贮存环境下的贮存寿命，产生全安隐患。为提高硝酸酯类推进剂和发射药的安定性，延长安全贮存寿命，在其中加入安定剂是最常用的方法。

安定剂的作用是吸收硝酸酯类化合物分解产生的氮氧化物，不是完全阻止含能材料的分解，而是减缓其分解。理想的安定剂应该能与推进剂配方中的其它组分具有良好的相容性，而且不会产生有毒物质，但是现有的安定剂没有完全满足安全和有效的安定剂的要求，是火箭推进剂的一个重大缺陷，火箭贮存期较短，因贮存过期报废的事件时有发生，经济损失巨大，成为当前火箭事业发展亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的，是提供一种安定效果更好，可进一步延长火箭存储期的安定剂，其技术解决方案是：

一种苯并呋喃富勒烯[60]衍生物，该苯并呋喃富勒烯[60]衍生物为1，2，3，4-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A或1，2，14，15-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B，它们的结构如下式所示：