[发明专利]2,8,14-三硝基取代六氮杂萘单体和其偶氮基聚合物、制备方法及应用

权利要求书

1.一种2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体，其结构式如下所示：

2.权利要求1所述的一种2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体的制备方法，其步骤如下：

(1)在氮气氛围下，将环己六酮八水合物和4-硝基邻苯二胺按照摩尔比1：2～5加入到有机溶剂中，固含量为3～5％，加热至回流并继续搅拌20～30h，冷却至室温后过滤得到紫色固体；

(2)将步骤(1)得到的紫色固体用有机溶剂洗涤3～5次后，加入到质量分数20～40％的稀硝酸中，紫色固体与稀硝酸的摩尔用量比为1：100～300，加热至130～160℃，并继续搅拌2～5h，冷却至室温后过滤得到黄色固体；用大量水洗涤黄色固体至滤液呈中性后，将黄色固体置于真空、70～90℃下干燥6～12h，从而得到所述的2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体。

3.如权利要求2所述的一种2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所使用的有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮、乙醇、乙酸、四氢呋喃、丙酮、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；步骤(2)中，所使用的有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮、乙醇、乙酸、四氢呋喃、丙酮、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

4.一种含六氮杂萘结构单元的偶氮聚合物，其结构式如下所示：

/

R为中的一种或多种；

或

R为中的一种或多种。

5.权利要求4所述的一种含六氮杂萘结构单元的偶氮聚合物的制备方法，其步骤如下：

(1)在氮气氛围下，通过机械搅拌将摩尔比是1：1～3的2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体与硝基化合物加入到溶剂中，溶解后加入锌粉和氢氧化钠，2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体与锌粉的摩尔比是1：8～10，2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体与氢氧化钠的摩尔比是1：14～20；将溶液加热至回流温度，并继续搅拌反应30～40h，冷却至室温后出料于2molL^-1的盐酸中，搅拌0.5～2h后过滤得到黑褐色固体；

(2)将步骤(1)中到的黑褐色固体置于索式提取器中，用水、丙酮、四氢呋喃分别抽提20～30h，然后将固体产物置于真空、70～90℃下干燥6～12h，得到所述的含六氮杂萘结构单元的偶氮基聚合物；

步骤(1)中所使用的硝基化合物为对二硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯、1,5-二硝基蒽醌、2,6-二硝基蒽醌、2,7-二硝基蒽醌、2,7-二硝基菲醌、三(4-硝基苯基)胺、2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘中的一种或多种；溶剂为水、N-甲基吡咯烷酮、乙醇、乙酸、四氢呋喃、丙酮、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；回流温度为60～150℃。

6.权利要求4所述的一种含六氮杂萘结构单元的偶氮聚合物的制备方法，其步骤如下：

(1)在氮气氛围下，通过机械搅拌将摩尔比是1：1～3的2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体与氨基化合物加入到溶剂中，溶解后加入氢氧化钾，2,8,14-三硝基取代的六氮杂萘单体与氢氧化钾的摩尔比是1：5～20；将溶液加热至回流温度，并继续搅拌20～30h，冷却至室温后出料于超纯水中，搅拌0.5～2h，过滤得到黑色固体；

(2)将步骤(1)中得到的黑色固体置于索式提取器中，用水、丙酮、四氢呋喃分别抽提20～30h，然后将固体产物置于真空、70～90℃下干燥6～12h后，得到所述的含六氮杂萘结构单元的偶氮基聚合物；

步骤(1)中，所使用的氨基化合物为邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、1,5-二胺基蒽醌、2,6-二胺基蒽醌、2,7-二胺基蒽醌、2,7-二胺基菲醌、三(4-胺基苯基)胺、对苯二甲酰胺、偶氮二甲酰胺中的一种或多种；溶剂为水、N-甲基吡咯烷酮、乙醇、乙酸、四氢呋喃、丙酮、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；回热温度为60～150℃。