[发明专利]一种可控晶型二羟基乙二肟的制备方法

说明书

本申请公开了一种可控晶型二羟基乙二肟的制备方法，包括：步骤(1)：将二羟基乙二肟加入极性溶剂S1，搅拌加热到溶剂回流温度，制得溶液A；步骤(2)：向溶液A中逐滴缓慢加入有机溶剂S2，搅拌，待固体完全消失，则停止滴加有机溶剂S2；步骤(3)：继续搅拌溶液A，将体系恢复至室温后，继续搅拌一段时间，确保晶体完全生成析出，最终过滤水洗、干燥得到二羟基乙二肟的晶体。该晶体结构单一、颗粒大小均匀，长期放置后仍然保持稳定的化学性能，分散性良好。此外，还可以根据极性溶剂S1和有机溶剂S2的种类对二羟基乙二肟的晶型进行调控，制备出具有不同晶型的产物。实验操作简单，且条件温和，溶剂可回收，适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于化工原材料生产领域，尤其涉及一种可控晶型二羟基乙二肟的制备方法。

背景技术

二羟基乙二肟(DHG)又名草酰二异羟基肟酸，为白色粉末，不易挥发，不溶于水，易溶于二甲基酰胺、吡啶等。二羟基乙二肟是一种缓释剂，主要用于固体推进剂中。除此之外，还可以将其掺入灭蚊细香、煤球、煤砖、蜂窝煤等燃烧物中作为助燃剂用，还能利用其低燃温的特征作为灭虫杀菌等农药用熏剂的气源及扩散剂使用。二羟基乙二肟本身具有高氧低碳氢含量、燃温低、燃烧无烟及燃后残渣少等特点，是肟类物质中作为降温剂最为理想的物质，因此一直被应用于高氯酸铵类AP气体发生剂中。在80年代初期，美国就将二羟基乙二肟用于固体推进剂中，利用它来调节燃速和燃温，其应用量为固体推进剂的总量的2％～8％。日本对二羟基乙二肟也开展了一定的研究，并将其应用于火药工业中。

实际上二羟基乙二肟作为一种含能材料，本身具有极易燃烧，易爆炸的特点。再加上其本身是由多种结构组分和不同粒子大小共存的混合物，加工制备过程中不可避免的杂质存在。由此造成其内部分布不均，在受到外力撞击或受热等刺激的时候，热稳定性能急剧劣化，从而导致燃烧甚至爆炸等安全事故的发生，极大地限制了二羟基乙二肟在固体推进剂方面的应用。因此，在火药工业方面应用的二羟基乙二肟晶体不仅要求粒径分布窄，而且还需要颗粒均匀、性能稳定。

二羟基乙二肟产品的制备方法已经得到了大量的研究，合成二羟基乙二肟产品最为实用的方式是以草酸二乙酯、盐酸羟胺、氢氧化钠为原料，在乙醇、水组成的混合溶剂中反应制得二羟基乙二肟。但是在二羟基乙二肟制备过程中存在产品粒径分布不均、易潮解等缺点，导致产品结块严重，极大限制了该产品的应用性能。而考虑到二羟基乙二肟晶体在受到强烈振动或摩擦，以及静电作用时，存在易引发燃烧或甚至爆炸的安全风险。因此工业上常用的物理破碎以及超声粉碎的方法都不适应于二羟基乙二肟的后处理。鉴于此，合成晶体结构规整、颗粒大小均匀的二羟基乙二肟晶体，在固体推进剂的燃速应用方面，为获得燃料燃烧性能更加优异的配方，具有深远的可研意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可控晶型二羟基乙二肟的制备方法，以解决二羟基乙二肟晶体颗粒不均，化学性能不稳定的问题。

根据本发明实施例，提供一种可控晶型二羟基乙二肟的制备方法，包括：

步骤(1)：将二羟基乙二肟加入极性溶剂S1，搅拌加热到溶剂回流温度，制得溶液A；

步骤(2)：向溶液A中逐滴缓慢加入有机溶剂S2，搅拌，待固体完全消失，则停止滴加有机溶剂S2；

步骤(3)：继续搅拌溶液A，将体系恢复至室温后，继续搅拌一段时间，确保晶体完全生成析出，最终过滤水洗、干燥得到晶体的二羟基乙二肟。

优选地，所述的极性溶剂S1为蒸馏水、甲醇、无水乙醇、异丙醇、冰乙酸、二氯甲烷、二氯乙烷中的任意一种，优选为蒸馏水或无水乙醇。

优选地，所述的溶剂回流温度为42～120℃。

优选地，所述的有机溶剂S2为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基酰胺、吡啶、石油醚、四氯化碳中的任意一种，优选N,N-二甲基甲酰胺。