一种5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐的合成方法
【技术领域】
[OOOU 本发明设及一种5, 5' -联四挫-1，r-二氧哲胺盐（TKX-50)的合成方法，属于有 机合成技术领域。
【背景技术】
[000引 5,5'-联四挫-1，1'-二氧哲胺盐订防-50)是2012年由德国慕巧黑大学的化1?)Fischer等人合成出的一种新型高能量密度化合物，其密度为1. 918g/cm3,理论爆速可达 9698m/s，撞击感度大于20J，摩擦感度大于120N，并具有较高的氮含量、正生成洽，对热和 机械作用纯感，且不含面素，是一种高能量、低感度、经济、绿色，综合性能极佳的含能化合 物。在混合炸药和推进剂领域具中有极好的应用前景。目前，文献报道的TKX-50合成工艺 路线不够优化，原料利用率低，反应过程复杂。鉴于TKX-50的广阔应用前景和现有合成方 法的复杂性，有必要对原有合成工艺进行改进，W提高工业化生产的效率。
【发明内容】
[000引本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种5, 5' -联四挫-1，r-二氧哲 胺盐（TKX-50)的合成方法，该方法具有反应条件温和、操作环节简单、得率较高、绿色环保 的特点。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案实现。
[000引一种5, 5' -联四挫-1，r-二氧哲胺盐（TKX-50)的合成方法，具体步骤如下：
[0006] 步骤一、室温下将碱性溶液在冰浴中冷却至o°cw下，然后分批加入盐酸哲胺，再 缓慢滴加己二醒的水溶液；己二醒与盐酸哲胺摩尔比为1:2~1:3,整个反应控制温度低于 l〇°C，滴加完毕待反应平稳后撤去冰浴缓慢升至室温。过滤、冷水洗漆、惊干，得到己二月亏。
[0007] 步骤二、室温下将步骤一所得的己二朽加入二甲基甲酯胺值MF)，缓慢揽拌至己二 月亏完全溶解，冷却至〇°CW下后加入面代试剂；面代试剂与己二目亏的摩尔比为2:1~2. 5:1 ; 混合均匀后在〇-l〇°C下加入NaNs，反应至少1小时，得到二叠氮己二月亏。
[000引步骤=、将步骤二所得的二叠氮己二目亏的溶液升温至60°C，然后直接通入过量的 酸性气体，1小时后停止通气。然后向其中加入碱性溶液，调节抑值至弱碱性，得到5, 5'-联 四挫-1，1' -二氧炬TO)金属盐沉淀；过滤沉淀、冰水洗漆、然后将沉淀溶于水中，待溶液澄 清，滴加过量的饱和盐酸哲胺水溶液，得到TKX-50沉淀。
[0009]
【主权项】
1. 一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特征在于：具体步骤如下： 步骤一、室温下将碱性溶液在冰浴中冷却至〇°C以下，然后分批加入盐酸羟胺，再缓 慢滴加乙二醛的水溶液；乙二醛与盐酸羟胺摩尔比为1:2~1:3,整个反应控制温度低于 l〇°C，滴加完毕待反应平稳后撤去冰浴缓慢升至室温；过滤、冷水洗涤、晾干，得到乙二肟； 步骤二、室温下将步骤一所得的乙二肟加入二甲基甲酰胺（DMF)，缓慢搅拌至乙二肟完 全溶解，冷却至〇°C以下后加入卤代试剂；卤代试剂与乙二肟的摩尔比为2:1~2. 5:1 ;混 合均匀后在O-KTC下加入NaN3，反应至少1小时，得到二叠氮乙二肟； 步骤三、将步骤二所得的二叠氮乙二肟的溶液升温至60°C，然后直接通入过量的酸性 气体，1小时后停止通气；然后向其中加入碱性溶液，调节pH值至弱碱性，得到5, 5' -联四 唑-1，Γ-二氧（BTO)金属盐沉淀；过滤沉淀、冰水洗涤、然后将沉淀溶于水中，待溶液澄清， 滴加过量的饱和盐酸羟胺水溶液，得到TKX-50沉淀。
2. 如权利要求1所述的一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特征在 于：所述碱性溶液包括LiOH、NaOH、KOH、Mg (OH) 2、Ba (OH) 2,调节的pH值到7-13。
3. 如权利要求1所述的一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特征在 于：步骤二所述卤代试剂包括：N-卤代丁二酰亚胺、NaCIO、二氯亚砜。
4. 如权利要求1所述的一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特征在 于：步骤三通入的酸性气体为HCl气体、乙酸气体；通入气体的温度为10-80°C。
5. 如权利要求1或4所述的一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特 征在于：步骤三通入酸性气后还可以保温，保温温度为10-80°C，保温时间为1-12小时。
6. 如权利要求1所述的一种5, 5' -联四唑-1，Γ -二氧羟胺盐的合成方法，其特征 在于：步骤三将BTO金属盐溶于水的温度为40-80°C，BTO盐与水的质量比为BTO盐：水= 1:15-40〇
【专利摘要】本发明涉及一种5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明以乙二醛为原料，通过改变中间原料、反应溶剂和工艺条件制得TKX-50。第二步使用“一锅法”直接制得二叠氮乙二肟，反应条件温和，减少了中间环节，提高了产品得率。第三步直接通入HCl气体，不需要将感度较高的二叠氮乙二肟分离即可制得BTO，使用碱性溶液得到BTO盐，有利于后期控制TKX-50纯度，提高产品品质。整个反应总体得率72％以上。本发明减少了大量的中间操作环节，提高了产品得率，利于实现工业化生产。
【IPC分类】C07D257-04
【公开号】CN104829548
【申请号】CN201510145693
【发明人】张春园, 金韶华, 束庆海, 王小军, 张晓鹏, 陈树森, 魏晓春, 代元权
【申请人】北京理工大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月30日