[发明专利]一种全氘代三过氧化三丙酮的制备方法

说明书

本发明涉及一种全氘代三过氧化三丙酮的制备方法，属于氘代含能材料的合成技术领域。本发明的方法是向物质A中缓慢滴加氘代丙酮，得到混合溶液B；在滴加氘代酸C，静置、洗涤等后得到全氘代三过氧化三丙酮粗品；将步骤二得到的全氘代三过氧化三丙酮粗品加入到溶剂D中，经过升温、降温、抽滤等处理后，得到全氘代三过氧化三丙酮晶体；该方法操作相对简单，反应条件温和，产品产率相对较高，实现了对全氘代三过氧化三丙酮的制备。产物全氘代三过氧化三丙酮的纯度高，化学性质稳定，可以直接配制分析用标准溶液，作为分析检测三过氧化三丙酮时的氘代内标物。

技术领域

本发明涉及一种全氘代三过氧化三丙酮的制备方法，属于氘代含能材料的合成技术。

背景技术

三过氧化三丙酮是一种简单但威力强大的炸药，其分子结构是由三个丙酮分子通过O-O键连接在一起。它不含氮元素，能轻松通过很多炸药探测器的检测，且这种炸药的原料易得，因此常被包括自杀式炸弹袭击者在内的恐怖分子所选择。近些年来关于执法部门查获非法制备三过氧化三丙酮的事件屡见不鲜，这需要在执法过程中需要对查获样品进行检测，然而可靠的检测方法需要添加氘代内标物，但目前我国尚无氘代三过氧化三丙酮的何成报道，因此亟待解决全氘代三过氧化三丙酮的合成问题。

在目前普通三过氧化三丙酮合成的报道文献中，专利CN102584783A公开了一种过三过氧化三丙酮的制备方法，该方法将丙酮和过氧化物均匀混合后缓慢地向混合液中滴加入酸性催化剂，搅拌反应生成大量白色沉淀，随后加入冰水进行洗涤抽滤，得到三过氧化三丙酮晶体。2011年，Fitzgerald等人以丙酮、过氧化氢为原料，使用硫酸为催化剂制备了三过氧化三丙酮。由该方法制备出的三过氧化三丙酮晶体纯度不高，含有少量二过氧化二丙酮等杂质(Journal of Forensic Sciences,2011,56(5):1143-1149)。此外，由这以上方法所得到的产物均为非氘代的三过氧化三丙酮，若只是简单的通过将其原料替换为氘代原料来制备氘代三过氧化三丙酮，所得产物的产率较低，纯度不高，无法满足应用需求。因此需要开发一种高效制备全氘代三过氧化三丙酮的新方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种全氘代三过氧化三丙酮的制备方法。该方法操作相对简单，反应条件温和，产品产率相对较高，实现了对全氘代三过氧化三丙酮的制备，为批量制备全氘代三过氧化三丙酮提供了参考。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种全氘代三过氧化三丙酮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将装有物质A的耐压容器置于-15～-5℃的高精度中温循环浴中，通过恒压滴液漏斗以0.3～3mL/min的滴加速率向物质A中缓慢滴加氘代丙酮，其中物质A与氘代丙酮的摩尔比为(1～2):1，滴加完毕后，开启搅拌并加入催化剂，其中催化剂与物质A的质量比为1:(5～10)，搅拌30～60分钟后得到混合溶液B；

步骤二、通过恒压滴液漏斗以0.3～3mL/min的速率向混合溶液B中滴加浓度为20～40％的氘代酸C，其中氘代酸C与氘代丙酮的摩尔比为(0.5～1):1，边滴加边以50～100rpm的速率搅拌，维持溶液温度为-10～0℃，滴加完毕后，将混合溶液置于室温下静置24～48小时，抽滤，将滤余物用碳酸钠去离子水溶液与去离子水交替洗涤，直至滤液pH为中性，得到全氘代三过氧化三丙酮粗品；

步骤三、将装有溶剂D的耐压容器置于高精度中温循环浴中，将步骤二得到的全氘代三过氧化三丙酮粗品加入到溶剂D中，所述溶剂D与全氘代三过氧化三丙酮粗品的质量比为(2～5):1，密封反应装置，升温至40～60℃，搅拌使固体溶解后，降温至10～20℃，降温速率为1～10℃/min，随后降至0～5℃，降温速率为0.5～1℃/min，抽滤，将滤余物用不高于5℃的去离子水洗涤3～5次，20～40℃条件下真空干燥12～24小时后得到全氘代三过氧化三丙酮晶体；

步骤一中的物质A为浓度为30～60％的过氧化氘溶液、氘代过氧化二苯甲酰和氘代过氧化甲乙酮中的一种。