专利名称：一种含能盐及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含能盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。
背景技术：
在应用和基础研究中，含能材料的研发和试验是化学领域一个极令人兴奋和挑战性的领域。研究证明传统含能材料的能量和安全性能通常是对立、矛盾的，如三硝基甲苯 (TNT)、黑索金(RDX)、三氨基三硝基苯(TATB)等环状化合物和季戊四醇四硝酸酯(PETN) 等碳直链化合物均存在一些不足。为了达到矛盾的统一，一些科研工作者对高感度的含能材料进行包覆改性，对顿感的进行颗粒纳米化或在分子中引入其它官能以降低感度。从经济来看，这无形中提高了成本。因此，关于非核能量材料作为炸药、推进剂和烟火药的应用， 从环境的考虑、安全的需要和高性能的保证，研发新的，比当前不仅作为军事而且作为民用的目的更有优势的含能材料，那是非常重要的。为了能够被广泛接受，对于新的含能材料应该满足以下标准1、对破坏性的刺激如静电、热、摩擦和撞击，确保安全处理措施和增强动能释放可控；2、低水溶性即吸湿率低、却不发生水解反应，长期储藏安定性好，生态毒性小； 3、成本低，生产工艺简单。
发明内容
本发明目的是为了解决当前一些含能氧化剂的成本高，感度高，安全稳定性小的不足，研制新型含能盐，提出一种含能盐及其制备方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的一种含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分子结构式如式(1)所示
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CH3(CH2)15N(CH3)3CIO^ (1)本发明的含能盐的制备方法，以三甲胺、卤代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料， 丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置三甲胺的丙酮溶液，然后在25 45°C温度搅拌的条件下滴加卤代十六烷， 反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体、高氯酸钾和硝酸钾加入到无水乙醇中，在7 18°C温度搅拌的条件下发生反应，反应结束后有沉淀析出，过滤、洗涤、干燥后得到含能盐十六烷基
三甲基高氯酸铵。上述步骤1)中三甲胺与卤代十六烷的摩尔比为1 2 1 ；上述步骤1)中的卤代十六烷为溴代十六烷、氯代代十六烷或碘代十六烷；上述步骤1)中的反应时间为1 3h ；上述步骤2)中的晶体、高氯酸钾和硝酸钾的摩尔比为1 1 2 1 5 ；上述步骤2)中的反应时间为20 40h。
有益效果本发明合成的含能盐吸湿率低，比一些高氯酸盐的释放的能量大，安全稳定性好， 成本低。
图1为实施例1制备的含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵的FTIR谱图。
具体实施例方式实施例1以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置0. lmol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在25°C搅拌的条件下滴加 0. Olmol溴代十六烷，反应lh，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体0. 005mol、高氯酸钾0. 005mol和硝酸钾0. 005mol加入到IOOml无水乙醇中，在7°C搅拌的条件下反应20h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3次，在60°C的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，
分子结构式为CH3(CH2)15^I(CH3)3CIOk其FTIR谱图如图1所示。实施例2以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置0. lmol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在35°C搅拌的条件下滴加 0. Olmol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体0. 005mol、高氯酸钾0. Olmol和硝酸钾0. Olmol加入到 IOOml无水乙醇中，在15°C搅拌的条件下反应30h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用
蒸馏水洗涤3次，在60°C的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分
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子结构式为 CH3(CH2)15N(CH3)3CIO:。实施例3以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置0. lmol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在45°C搅拌的条件下滴加 0. Olmol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体0. 005mol、高氯酸钾0. Olmol和硝酸钾0. 015mol加入到 IOOml无水乙醇中，在15°C搅拌的条件下反应30h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用
蒸馏水洗涤3次，在60°C的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分
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子结构式为 CH3(CH2)15N(CH3)3CIO:。实施例4以三甲胺、溴代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置0. lmol/L的三甲胺的丙酮溶液100ml，然后在45°C搅拌的条件下滴加 0. Olmol溴代十六烷，反应2h，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体0. 005mol、高氯酸钾0. Olmol和硝酸钾0. 025mol加入到 IOOml无水乙醇中，在18°C搅拌的条件下反应40h，反应结束后有沉淀析出，过滤，将滤饼用
蒸馏水洗涤3次，在60°C的真空干燥箱中干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵，分
子结构式为 CH3(CH2)15N(CH3)3CIO:
权利要求
1.一种含能盐，其特征在于该含能盐为十六烷基三甲基高氯酸铵，其分子结构式如式⑴所示
2.根据权利要求1所述的含能盐的制备方法，其特征在于以三甲胺、卤代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，具体步骤为1)配置三甲胺的丙酮溶液，然后在25 45°C温度搅拌的条件下滴加卤代十六烷，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；2)将步骤2)得到的晶体、高氯酸钾和硝酸钾加入到无水乙醇中，在7 18°C温度搅拌的条件下发生反应，反应结束后有沉淀析出，过滤、洗涤、干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵；上述步骤1)中三甲胺与卤代十六烷的摩尔比为1 2 1 ； 上述步骤1)中的卤代十六烷为溴代十六烷、氯代代十六烷或碘代十六烷； 上述步骤1)中的反应时间为1 3h ；上述步骤2)中的晶体、高氯酸钾和硝酸钾的摩尔比为1 1 2 1 5 ； 上述步骤2)中的反应时间为20 40h。
全文摘要
本发明涉及一种含能盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。其分子结构式如式(1)所示以三甲胺、卤代十六烷、高氯酸钾和硝酸钾为原料，丙酮和无水乙醇为溶剂，配置三甲胺的丙酮溶液，然后滴加卤代十六烷，反应结束后冷却有结晶，过滤得到晶体；然后将晶体、高氯酸钾和硝酸钾加入到无水乙醇中，反应结束后有沉淀析出，过滤、洗涤、干燥后得到含能盐十六烷基三甲基高氯酸铵。本发明合成的含能盐吸湿率低，比一些高氯酸盐的释放的能量大，安全稳定性好，成本低。
文档编号C07C211/62GK102219701SQ201110096149
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者刘振翼, 徐厚材, 钱新明, 黄平 申请人:北京理工大学