专利名称：3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂二环[3,3,1]壬烷的提纯方法
技术领域：
本发明涉及一种3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法。
背景技术：
3，7-二硝基-1，3，5，7_四氮杂二环[3，3，1]壬烷(简称DPT)，熔点为206。C 20『C，是制备炸药奥克托今(HMX)的中间体。 3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷通常有两种合成方法，即尿素法 和乌洛托品法。3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷作为制备奥克托今(HMX) 的中间体，要求具有很高的纯度。现有技术中，3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3， 1]壬烷采用水洗涤的方法。例如《Chemistry of urea nitro derivatives -reaction of N， N' -dinitrourea with formaldehyde》Russian Journal of OrganicChemistry. 2002， 38(12) :1739-1743公开了一种3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方 法。该方法采用水洗涤3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的方法来提纯3， 7_ 二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷，但该方法所得到的3， 7- 二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷纯度不高，其熔点为186°C 190°C。
发明内容
本发明所要解决技术问题是克服已有技术存在的不足和缺陷，提供一种3，7-二 硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法，经该提纯方法得到的3，7-二硝 基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的纯度较高。 本发明的3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法，包括以下 步骤 将纯度为85. 0% 97. 5%的3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加 入二元溶剂中，在搅拌下加热至50°C 6(TC使其溶解，趁热过滤；滤液冷却至0°C 20°C， 经过滤、干燥后得3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷。其中二元溶剂由水、 乙酸、乙醇、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种和二甲基亚砜组成，其重量比 为l : 1.0 10.0，3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷与二元溶剂的重量比 为1 : 1. 14 3. 8。 本发明优选3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法，包括以 下步骤 将31.4g纯度为89.6X的3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加 入10g水与90g二甲基亚砜组成的二元溶剂中，在搅拌下加热至55t:，热过滤；滤液冷却至 1(TC，经过滤、干燥后获得3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷。
本发明中，将3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加入二元溶剂中加 热溶解后，热过滤；滤液冷却，经过滤、干燥后获得3， 7- 二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷纯品；也可以将3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷在二甲基亚砜 中加热溶解后，热过滤；再加入水、乙酸、乙醇、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意 一种溶剂，经过滤、干燥后获得3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷纯品。
本发明的优点 采用本发明的提纯方法，得到3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷 的纯度较高，提纯后3， 7- 二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷的熔点为206. 3°C 207. 9°C ，纯度为99. 9 % (高效液相色谱)，而对比文件中的提纯后3， 7- 二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的熔点为186°C 190°C。收率可达97. 2%。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。 熔点测定采用熔点仪，型号为WRS-2A数字熔点仪 纯度采用高效液相色谱(HPLC)，型号为Warian Prostar型 实施例1 在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶中，将31. 4g纯度为86. 9 %的3， 7- 二硝 基-l， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入lOg水与90g 二甲基亚砜组成的二元溶剂中，在 搅拌下加热至55t:，热过滤；滤液冷却至1(TC，经过滤、干燥后得26. 5g 3，7-二硝基-1，3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷，熔点为206. 3°C 207. 9°C ，纯度为99. 9% ， 3， 7-二硝基-1， 3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷收率为97.2%。
实施例2 在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶中，将58.3g纯度为95.8X的3，7-二硝 基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入10g乙酸与60g 二甲基亚砜组成的二元溶剂中， 在搅拌下加热至50°C ，热过滤；滤液冷却至5°C ，经过滤、干燥后得53. 7g3， 7- 二硝基-1， 3， 5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷，熔点为206. 1°C 208. (TC，纯度为99. 9%，收率为96. 3%。
实施例3 在装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶中，将55. 6g纯度为94. 8%的3，7_二硝 基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入40g 二甲基甲酰胺与60g 二甲基亚砜组成的二 元溶剂中，在搅拌下加热至58t:，热过滤；滤液冷却至5t:，经过滤、干燥后得50.4g 3，7-二 硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷，熔点为205. 8°C 207. 6°C ，纯度为99. 8% ，收率 为95. 6%。
实施例4 取装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶，将26. 3g纯度为89. 5%的3，7_二硝 基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加入20gN-甲基吡咯烷酮与80g二甲基亚砜组成的 二元溶剂中，在搅拌下加热至52t:，趁热过滤；滤液冷却至1(TC，析出结晶，经过滤、干燥后 得22. 9g 3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷，熔点为205. 3°C 208. 1。C，纯 度为99.5%，收率97.4%。
实施例5 取装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶，将33. 3g纯度为93. 7%的3，7_二硝 基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入12. 5g 二甲基甲酰胺与87. 5g 二甲基亚砜组成
4的二元溶剂中，在搅拌下加热至56t:，趁热过滤；滤液冷却至8t:，析出结晶，经过滤、干燥
后获得29.6g 3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷纯品。 3，7-二硝基-1，3，5，7_四氮杂二环[3，3，1]壬烷纯品收率94. 9 %，熔点
205. 3°C 207. 4°C， HPLC测其纯度为99. 9% 。 实施例6 取装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶，将40g纯度为93. 1 %的3， 7- 二硝 基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入15g水与85g 二甲基亚砜组成的二元溶剂中，在 搅拌下加热至5(TC，趁热过滤；滤液冷却至8t:，析出结晶，经过滤、干燥后得35.6g 3，7-二 硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷，熔点为206.0。C 208. 1°C ，纯度为99. 9% ，收率 为95. 0%。
实施例7 取装有搅拌器、冷凝器、温度计的三口烧瓶，将35. 7g纯度为97. 0%的3，7_ 二硝 基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷粗品加入25g乙醇与75g 二甲基亚砜组成的二元
溶剂中，在搅拌下加热至5rc，趁热过滤；滤液冷却至8t:，析出结晶，经过滤、干燥后获得
32. 7g 3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷，熔点为206. (TC 208. 1。C，纯度 为99. 9%，收率94. 5%。
权利要求
一种3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法，包括以下步骤将纯度为85.0％～97.5％的3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加入二元溶剂中，在搅拌下加热至50℃～60℃，趁热过滤；滤液冷却至0℃～20℃，经过滤、干燥后得3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷；其中二元溶剂由水、乙酸、乙醇、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种和二甲基亚砜组成，其重量比为1∶1.0～10.0，3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷与二元溶剂的重量比为1∶1.14～3.8。
2. 根据权利要求l中所述3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方 法，包括以下步骤将31. 4g纯度为89. 6%的3， 7-二硝基-1， 3， 5， 7-四氮杂二环[3， 3， 1]壬烷加入10g水 与90g二甲基亚砜组成的二元溶剂中，在搅拌下加热至55t:，趁热过滤；滤液冷却至10°C， 经过滤、干燥后获得3，7-二硝基-l，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷。
全文摘要
本发明公开了一种3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯方法，包括以下步骤将纯度为85.0％～97.5％的3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷加入二元溶剂中，在搅拌下加热至50℃～60℃，热过滤；滤液冷却至0℃～20℃，经过滤、干燥后得3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷。其中二元溶剂由水、乙酸、乙醇、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任意一种和二甲基亚砜组成，其重量比为1∶1.0～10.0，3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷与二元溶剂的重量比为1∶1.14～3.8。本发明主要用于3，7-二硝基-1，3，5，7-四氮杂二环[3，3，1]壬烷的提纯。
文档编号C07D487/08GK101704819SQ200910250470
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者余秦伟, 刘波, 吕剑, 杨建明, 葛忠学, 薛云娜, 谷玉杰 申请人:西安近代化学研究所