[发明专利]2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐及其制备方法有效
申请号: | 202010097407.6 | 申请日: | 2020-02-17 |
公开(公告)号: | CN111393360B | 公开(公告)日: | 2022-12-13 |
发明(设计)人: | 姚磊;邹芳芳;张行程;胡文祥 | 申请(专利权)人: | 信阳师范学院 |
主分类号: | C07D213/65 | 分类号: | C07D213/65;C07D249/14;C07D249/08;C07D257/06;C07C279/02;C07C277/00;C07C281/16;C06B25/34 |
代理公司: | 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 | 代理人: | 张立强 |
地址: | 464000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硝基 羟基 吡啶 富氮含能 离子 及其 制备 方法 | ||
本发明属于化合物制备技术领域,具体涉及2,4,6‑三硝基‑3‑羟基吡啶的富氮含能离子盐及其制备方法。其制备方法如下:制备2,4,6‑三硝基‑3‑羟基吡啶;将2,4,6‑三硝基‑3‑羟基吡啶和碱或盐加入至溶剂中,经搅拌、过滤、干燥,得到所述2,4,6‑三硝基‑3‑羟基吡啶的富氮含能离子盐。本发明所用原料安全,所需设备简单,制备方法简单易行,产率较高、纯度也较高,易纯化、易重结晶。产物可广泛运用于武器、航天和民用射孔弹等特殊领域,爆炸时主要生成氮气,对环境友好,更加安全,更易于工业化生产和易于钝化,潜在的产业化价值更高,对高能炸药的研究具有重要意义。
技术领域
本发明属于化合物制备技术领域,具体涉及2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐及其制备方法。
背景技术
人们一直在寻找高能钝感的新型含能材料,然而能量和感度之间总是相互矛盾。一般感度低、稳定性较好的材料往往能量比较低,而能量较高材料的稳定性又会较差。富氮含能化合物是一类具有广阔应用前景的新型高能钝感含能材料。它们包括中性化合物和离子化合物。富氮含能离子化合物具有比其中性化合物更低的蒸汽压、更高的生成焓、更好的热稳定性和更高的密度。含能离子化合物包括含能离子液体和含能离子盐,由阴离子和阳离子组成。含能离子化合物的性质可通过改变组分离子来调整。通过优化和改进相关正负离子的性能,可得到种类丰富而且性能良好的含能材料。富氮含能离子化合物的分解产物主要是氮气,少烟少雾对环境友好,其在新型高能纯感炸药、低特征信号推进剂和低残渣火药领域具有广阔的应用前景。
含能离子化合物的发现已有一个世纪了,但幵发含能离子化合物作为含能材料的研究却刚刚开始。目前使用的许多含能中性分子大都可以衍生成离子化合物,为含能离子化合物的分子设计和结构调整提供了可能(如杜志明,韩志跃,赵志华,et al.高氮含能离子盐合成及性能研究[C]//第五届全国强动载效应及防护学术会议暨复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会.2013.)。高氮含能离子化合物的种类非常多且容易修饰,因此这类化合物广泛应用于工业和国防领域。作为一种新型含能材料,富氮含能离子化合物己经受到广泛关注,Reactivity of heterocyclic compounds innitration.8.Nitration of 3-hydroxypyridine and its substituted forms[J].Chemistry of Heterocyclic Compounds,34(7):830-832.报道了关于2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的制备方法,但目前并未有文献研究关于2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的高能离子盐。
发明内容
为解决现有技术中对于2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶相关含能离子盐研究的缺失,本发明提供一种2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐,结构式如式I所示:
进一步地,所述结构式中R为富氮有机碱的阳离子。
本发明还提供一种2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐的制备方法,包括以下步骤:
A.制备2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶;
B.将2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶和富氮有机碱加入至溶剂中,经搅拌、过滤、干燥,得到所述2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐。
进一步地,所述步骤B中溶剂为甲醇、无水甲醇或蒸馏水。
进一步地,所述步骤B中的富氮有机碱为含氮碱或盐。
进一步地,所述盐为含氮盐、银盐或铅盐。
进一步地,所述含氮盐为盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐或者上述含氮盐的水合物。
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