1-硝胺-2,4-二硝基咪唑类含能离子盐及其制备方法
【专利摘要】本发明的1-硝胺-2，4-二硝基咪唑类含能离子盐及其制备方法，属于含能材料【技术领域】。其合成方法为：1-硝胺-2，4-二硝基咪唑溶于去离子水中，得浅黄色澄清液体，室温搅拌下加入0.5倍摩尔当量的碳酸钾，原位生成1-硝胺-2，4-二硝基咪唑钾盐，然后加入一倍摩尔当量的氯化铵、肼盐酸盐，胍盐酸盐，一氨基胍盐酸盐，二氨基胍盐酸盐，三氨基胍盐酸盐和3，4，5-三氨基-1，2，4-三唑盐酸盐，搅拌析出浅黄色固体沉淀，反应约1小时后，过滤浅黄色沉淀。粗产品再用丙酮和乙醚混合溶剂重结晶，得到纯品。本发明合成方法简单，条件温和，产率高，以去离子水作为溶剂，环境友好。所涉及的7个盐密度在1.70-1.93g?cm-3之间，经EXPLO软件计算爆速介于8370-9209m?s-1，爆压介于29.3-40.5GPa，实测撞击感度介于4-40J，爆轰性能优异，是一类有潜力的含能材料。
【专利说明】1-硝胺-2, 4- 二硝基咪唑类含能离子盐及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及1-硝胺-2，4-二硝基咪唑类含能离子盐及其制备方法，属于含能材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着军事科学和社会的发展，设计并合成新型高能低感的含能材料来满足现代武器装备高综合性能的要求，对国防建设和国民经济都有重要的意义。近十年来，含能离子化合物因其具有更低蒸汽压、较高密度、生成焓及和稳定性并且可以通过阴阳离子的修饰及组合来优化性能等优点成为新型高能量密度含能材料研究的热点。
[0003]目前，基于高含氮量杂环化合物以及硝胺类化合物的N-负离子基含能离子盐的研究受到广泛关注。因为富氮氮化合物具有大量N-N键、N =键和C-N键，因此具有较高的生成焓。含氮量提高，相应C和H的含量降低，同时由于富氮化合物的结构紧凑，使得这类化合物具有三个优势:(I)密度提高；(2)氧平衡提高；(3)产气量增大。而硝胺基团具有高能量和高感度的显著特点，将高能量的硝胺与高含氮量高生成焓的杂环结合合成含能离子盐，可以提高杂环类化合物的能量降低硝胺化合物的感度，从而有望得到密度高、能量高、稳定性好、感度较低的炸药化合物。
[0004]如反应式I所示，目前已报道的杂环硝胺类含能离子盐的结构主要有硝胺四嗪、硝胺三嗪、硝胺四唑、硝胺三唑以及硝胺吡唑。
[0005]
【权利要求】
1.可用于含能材料领域的1-硝胺-2，4-二硝基咪唑类含能离子盐，其具有如下的结构:
2.根据权利要求1所述的含能离子盐的合成方法，其特征在于:1_硝胺_2，4-二硝基咪唑溶于去离子水中，得浅黄色澄清液体，加入0.5倍摩尔当量的碳酸钾，原位生成1-硝胺-2，4-二硝基咪唑钾盐溶液。随后向其中加入一倍摩尔当量相应阳离子的盐酸盐，搅拌析出浅黄色固体沉淀，反应约I小时后，过滤浅黄色沉淀得粗产品。粗产品再用丙酮和乙醚混合溶剂重结晶，析出固体，过滤，乙醚洗涤得到纯品即为目标产物。
3.根据权利要求1所述的含能离子盐，其特征在于:以去离子水作反应溶剂。
4.根据权利要求1所述的含能离子盐，其特征在于:1_硝胺-2，4-二硝基咪唑化合物与阳离子化合物摩尔比1:1。
5.根据权利要求1所述的含能离子盐，其特征在于:实测密度介于1.70-1.93g/cm3。
6.根据权利要求1所述的含能离子盐，其特征在于:经撞击感度测试，撞击感度能介于4-40Jο
7.根据权利要求1所述的含能离子盐，其特征在于:经EXPLO软件计算其爆速介于8370-9209m/s，爆压介于29.3-40.5GPa，具有较高的能量。
【文档编号】C07D249/14GK103483264SQ201210192579
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】周智明, 宋靳红, 梁丽轩, 凌黎明 申请人:北京理工大学