[发明专利]一种含硼自点火离子液体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含硼自点火离子液体，含硼自点火离子液体经脱氢环化反应，形成多环共平面结构，使得该类化合物表现出较低的机械感度和较高的热稳定性。该类离子液体拥有更多数量的C‑N键和更高的环张力，使其相对于单环、联环等杂环化合物，拥有更高的生成焓和更高的密度，因而具有更高的装填密度。

技术领域

本发明涉及航天推进剂及含能材料领域，尤其涉及的是一种含硼自点火离子液体及其制备方法。

背景技术

自点火液体无需点火系统，仅需将液体燃料和氧化剂同时喷入发动机燃烧室内即可自发点火进入工作状态，可简化发动机设计，大幅提高动力设备安全性，因此是最具代表性的液体推进剂。

含硼类离子液体因具有良好的燃烧特性、较低的粘度等性能，是近年来自燃离子液体推进剂领域的研究前沿、热点。但已报道的含硼类离子液体主要为硼烷类离子液体，现有的硼烷类离子液体普遍存在热稳定性较差的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种含硼自点火离子液体及其制备方法，旨在解决现有技术中硼烷类离子液体的热稳定性差的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种含硼自点火离子液体，其中，所述含硼自点火离子液体的结构通式为：

其中，X₁选自N、CH或CNO₂之一，X₂选自N、CH或CNO₂之一；M^⊕选自咪唑鎓、氢化咪唑鎓、吡咯鎓、氢化吡咯鎓、吡啶鎓或氢化吡啶鎓中的一种或多种。

所述的含硼自点火离子液体，其中，

所述咪唑鎓为：

所述氢化吡咯鎓为：

所述吡啶鎓为：

所述氢化吡啶鎓为：

其中，R₁、R₂为1到18个C的烷基或不饱和烷基。

所述的含硼自点火离子液体，其中，所述含硼自点火离子液体的结构式为：

其中，所述含硼自点火离子液体的分解温度大于280℃。

一种含硼自点火离子液体的制备方法，其中，包括步骤：

分别溶解联多氮唑化合物和硼氢化物得到联多氮唑化合物溶液和硼氢化物溶液；

在惰性气体保护下，在第一温度下搅拌所述联多氮唑化合物溶液，并在滴加所述硼氢化物溶液后，在第二温度下持续搅拌，反应得到含硼自点火阴离子的盐溶液，反应完成后进行淬灭；其中，所述第二温度大于所述第一温度；

在惰性气体保护下，在第二温度下搅拌所述含硼自点火离子的盐溶液，并加入M^⊕的卤代盐后，持续搅拌，反应得到含硼自点火离子液体与无机氯化物的沉淀混合溶液；

将所述含硼自点火离子液体与无机氯化物沉淀的混合溶液经过滤、去除溶剂得到含硼自点火离子液体；

其中，所述联多氮唑化合物的结构通式为：