1,1’-二羟基-5,5’-联四唑铵盐及其制备方法

1,1’-二羟基-5,5’-联四唑铵盐及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐及其制备方法，1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐的结构式为<img file="DDA00002237544500011.TIF" wi="499" he="204" />1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐的气体生成量为53.53mol/kg，热分解温度为301.27℃，制备1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐的方法为：制备1，2-二氯代乙二醛肟；制备1，1’-二羟基-5，5’-联四唑二水合物；将1，1’-二羟基-5，5’-联四唑二水合物溶于水中，配制1，1’-二羟基-5，5’-联四唑的水溶液；在20℃下，将氨水溶液滴加到1，1’-二羟基-5，5’-联四唑的水溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥后即得1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐。与现有技术相比，本发明的1，1’-二羟基-5，5’-联四唑铵盐具有较高的气体生成量和较高的热分解温度。
【专利说明】1, 1' - 二羟基-5, 5’ -联四唑铵盐及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体发生剂及其制备方法，尤其是涉及一种1，1’ - 二羟基-5，5’ -联四唑铵盐及其制备方法。
【背景技术】
[0002]气体发生剂用以制造各种不同用途的气体发生器，这些气体发生器可用于汽车安全气囊以减少交通事故时人员的伤亡、可作为气动源代替笨重的压缩空气钢瓶、也可用于飞机引擎着火时的灭火喷洒、还可用于救生筏和应急安全滑梯的快速充气等，在国民经济方面具有广泛用途。目前使用较多的气体发生剂配方中的可燃剂主要为叠氮化钠，该物质具有燃烧温度低、燃烧速度快、燃烧后气体中含有大量无毒的氮气等优点，但叠氮化钠存在因分解而引起爆炸的危险，使用过程中易产生氧化钠和氢氧化钠等有毒碱性成分，且叠氮化钠的毒性较大，50mg以上就会使人死亡。因此，急需开发新型非叠氮化物型可燃剂。四唑类化合物的氮含量较高，气体生成量较大且主要为氮气，以其为阴离子配合高氮阳离子制得的四唑盐不含金属离子，燃烧无残渣，且热稳定性较好，可作为非叠氮化物可燃剂应用到各种气体发生器中。
[0003]《偶氮四唑类高氮含能化合物的合成及表征》，火炸药学报，2005，28(3):52_54 —
文公开了一种偶氮四唑胍盐，其结构式如下所示:
【权利要求】
1.1，1’ - 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐，其特征在于，结构式如下:
2.根据权利要求1所述的一种1，1’_二羟基-5，5’_联四唑铵盐，其特征在于，1，1’_二羟基-5，5’ -联四唑铵盐的气体生成量为53.53mol/kg，热分解温度为301.27 V。
3.一种如权利要求1所述的1，I’ - 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)制备I，2-二氯代乙二醛肟； (2)制备1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑二水合物； (3)将1，I’-二羟基_5，5’-联四唑二水合物溶于水中，配制1，I’- 二羟基-5，5’-联四唑的水溶液； (4)在20°C下，将氨水溶液滴加到1，1’- 二羟基-5，5’ -联四唑的水溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥后即得1，1’ - 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐。
4.根据权利要求3所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的制备1，2-二氯代乙二醛肟的具体方法如下: 将乙二醛肟溶于无水乙醇中，使溶液冷却至-30°C，通氯气30min后，使溶液温度缓慢升至20°C，减压蒸除乙醇，得粗品，将粗品加入氯仿中，搅拌、抽滤，得1，2_ 二氯代乙二醛月亏。
5.根据权利要求4所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，乙二醛肟、无水乙醇及氯仿的比例关系为8~IOg: 100ml: 100ml0
6.根据权利要求5所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，乙二醛肟、无水乙醇及氯仿的比例关系优选为8.Sg: 100ml: 100ml0
7.根据权利要求3所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的制备1，I’ - 二羟基_5，5’ -联四唑二水合物的具体方法如下: 将1，2_ 二氯代乙二醛肟溶于二甲基甲酰胺中，在温度为20°C的条件下分批加入叠氮化钠，搅拌反应lh，将反应液倒入水中，析出沉淀经过滤、水洗和干燥制得1，2_ 二叠氮基乙二醛肟，将I，2-二叠氮基乙二醛肟与乙醚混合，在温度为20°C的条件下通入氯化氢气体，待饱和后，密封反应3天，蒸除乙醚得1，1’ - 二羟基_5，5’ -联四唑二水合物。
8.根据权利要求7所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，所述的1，2_ 二氯代乙二醛肟、二甲基甲酰胺、叠氮化钠及水的比例关系为I~2g: IOml: I~2g: 200ml，所述的1，2-二叠氮基乙二醛肟与乙醚的比例关系为Ig: 25ml ο
9.根据权利要求8所述的一种1，1’- 二羟基_5，5’ -联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，所述的1，2_ 二氯代乙二醛肟、二甲基甲酰胺、叠氮化钠及水的比例关系优选为Ig: IOml: 1.06g: 200ml。
10.根据权利要求3所述的一种1，1’_二羟基-5，5’_联四唑铵盐的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的1，1’ - 二羟基-5，5’ -联四唑的水溶液的浓度为0.5mol/L。
【文档编号】C07D257/04GK103724287SQ201210382942
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月10日 优先权日:2012年10月10日
【发明者】姚君亮, 高星, 孙文亮, 姚天明, 石硕 申请人:同济大学