一种氘代奥克托今的合成方法与流程

本发明属于有机化合物的制备，涉及一种氘代奥克托今的合成方法。本发明制备的氘代奥克托今纯度高、氘代率高，适用于中子衍射、含能材料研究、分析检测等领域。

背景技术：

奥克托今(octogen)，其代号简称为hmx，化学名称为环四亚甲基四硝酸胺。hmx在化学性质上比较稳定，是一种热安定性优良的单质炸药，因此可以用它制备耐热炸药和火药。当密度1.89～1.90g/cm³时，其爆速为9110m/s，爆压为29.5gpa。hmx可以用来制备各种高能炸药，高能固体推进剂和高能发射药，还可用于制备高比冲的高能固体推进剂等。hmx除了在尖端武器和高性能常规武器中使用外，还在民用爆破工程、深井石油开采和卫星发射中使用，获得了满意的效果。

现有技术中，hmx的合成及应用研究仍然是火炸药研究领域的一个热点。由于hmx合成产率低，成本较高，妨碍了其工程化应用。如何高效合成hmx乃是hmx研究的一个重要方向。hmx是黑索金(rdx)的同系物，早在1941年，加拿大w.e.贝克曼等人在醋酐法制备rdx中分离出hmx。直到50年代才开始将hmx作为一种单质炸药进行研究，改变了它作为rdx生产中副产物的地位。此后，hmx的合成研究极为活跃，主要分为小分子合成法和乌洛托品硝解法等。

目前，关于非氘代hmx的合成方法很多，但对于高纯度和高氘代率的氘代奥克托今(简称hmx-d8)合成尚未见报道。

技术实现要素：

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种氘代奥克托今的合成方法，本发明通过dadn-d8中间体来合成氘代奥克托今(简称hmx-d8)，从而提供一种纯度高、氘代率高的氘代奥克托今的合成方法。

本发明的内容是：一种氘代奥克托今的合成方法，其特征是步骤如下：

a、在0～70℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度0～70℃，反应1～100h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5～60％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)；

所述溶剂可以为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物可以为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～100；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛的摩尔量用量的1～100倍；

b、在-10～50℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应2～72h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.5～10；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2～30；

c、在0～60℃温度下，将质量百分比浓度为65～98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5～2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应1～72h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:15～80；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:2～15；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0～80℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1～72h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应物料，淬灭反应时需要添加10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品。

所述硝化试剂为(无水)硝酸与五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:10～100；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10:1～30；

本发明内容所述氘代奥克托今的合成方法，其特征是较好的步骤如下：

a、在15～50℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度15～50℃，反应1～100h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5～60％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)；

所述溶剂为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～20；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛类物质的摩尔量用量的10～30倍；

b、在25～35℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应24～40h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.6～4；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2.5～10；

c、在0～35℃温度下，将质量百分比浓度为65～98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5～2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液(滴加时，最佳温度范围为25～35℃)，(剧烈)搅拌反应1～72h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:20；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:3；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0～80℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1～72h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应原料，淬灭反应时需要10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品。

所述硝化试剂为(无水)硝酸和五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:39～45。

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10：1.5～5。

本发明的内容中：步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～100。

所述氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例较好的为1:1～20。

本发明的内容中：步骤a中所述氨类化合物为氨水，该氨水中nh3的质量百分比含量较好的为10～35％。

本发明的内容中：步骤a中所述溶剂中的水较好的是蒸馏水或去离子水。

本发明的内容中：步骤b中所述铵盐可以为乙酸铵(即醋酸铵)、硝酸铵、氯化铵、以及碳酸铵中的任一种。铵盐的加入，起到吸收氘代甲醛的作用，并进一步将其转化成氘代乌洛托品，从而有助于提高了反应产率。

本发明的内容中：步骤c中所述硝酸盐可以是硝酸钾、硝酸铵、以及硝酸钠中的任一种。

本发明的内容中：步骤d中所述硝化试剂还可以是(替换为)五氧化氮、(无水)硝酸与硫酸的混合物、硝酸与多聚磷酸的混合物、(无水)硝酸与酸酐的混合物、硝酸盐与硫酸的混合物、以及(无水)硝酸与三氧化硫的混合物中的任一种。

本发明的内容中：

步骤a所述氘代乌洛托品合成最优温度为15～50℃，当温度低于15℃时，反应速度慢，反应周期长，原料反应不够充分；温度过高超过70℃时，原料和合成产品都容易分解，最终产率偏低；蒸馏除去溶剂时，温度不宜过高，温度过高，会导致产物分解，最终产率会降低。

步骤b的反应过程中，滴加乙酸酐会剧烈放热，需要严格控制温度。如果温度过高，会导致产物复杂，使得目标产物二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的产率偏低；温度过低，则反应速度慢，反应周期长。

步骤c硫酸和硝酸钾混合时会剧烈放热，需要严格控制温度，最优温度范围为0～35℃，温度过低，体系粘稠，无法搅拌；温度过高，会产生大量的二氧化氮气体，致使目标产物产率偏低。

步骤d所述硝化试剂(无水)硝酸/五氧化二磷可以较好地实现dadn-d8的硝解，较高产率地得到hmx-d8产品。

采用顺丁二酸酐为内标，通过测试核磁共振氢谱，计算得到所合成hmx-d8的氘代率高达99.7％；通过高效液相色谱(hplc)测试，所合成hmx-d8的纯度高达99.4％(面积归一法)。总的来说，所合成hmx-d8产品的纯度和氘代率均很高，满足中子衍射、含能材料研究、分析检测等领域的使用要求。

本发明按如下式(1)路线完成氘代奥克托今(简称hmx-d8)的合成：

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

(1)采用本发明，通过dadn-d8中间体，可以避免难分离去除的黑索金(rdx-d8)等杂质的生成，产品及中间体的分离纯化简单，产品hmx-d8的纯度高达99.4％(面积归一法)；乙酰化反应中，铵盐能吸收反应生成的氘代甲醛并将其转化为氘代乌洛托品，可提高氘代乌洛托品的利用度，提高反应产率，降低成本；整个反应条件温和，避免了氢/氘的交换，保证了所合成的hmx-d8具有很高的氘代率(高达99.7％)；

(2)采用本发明，合成的hmx-d8产品的纯度和氘代率均很高，能满足中子衍射、含能材料研究、分析检测等领域的使用要求；

(3)本发明产品制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用性强。

附图说明

图1是实施例1步骤1)合成产物hmta-d12的质谱(apci正离子模式)。计算得到hmta-d12的相对分子质量为152，质谱图中m/z＝153.1为hmta-d12的[m+h]⁺分子离子峰；

图2是实施例1步骤3)合成产物dadn-d8的质谱(apci负离子模式)。计算dadn-d8的分子量为298，图中295.9为dadn-d8的[m-d]^-分子离子峰；

图3是实施例1步骤3)合成产物dadn-d8的氢谱(氘代dmso为溶剂，bruker600核磁仪检测)。图中，2.54ppm处为dmso溶剂峰，3.38ppm处为水峰，2.30ppm处为dadn-d10的ch3co-质子信号峰。由于亚甲基的氢均被氘代了，因此核磁图中并未见到dadn-d8环上亚甲基的质子信号。¹hnmr图谱中，除了溶剂和水峰以外，只有dadn-d8的样品峰，说明合成dadn-d8的纯度较高；

图4是实施例1步骤4)合成产物hmx-d8的质谱图(apci负离子模式)。计算hmx-d8的分子量为304，图中301.9为hmx-d8的[m-d]^-分子离子峰；

图5是实施例1步骤4)合成产物hmx-d8的c¹³谱(氘代dmso为溶剂，bruker600核磁仪检测)。图中只有一组hmx-d8的碳信号；

图6是实施例1步骤4)合成产物hmx-d8的hplc谱图(溶于丙酮后进样测试)。由hplc数据可知，所合成的hmx-d8纯度达到99％以上。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

1)将1.0g氘代多聚甲醛置于25ml的两口圆底烧瓶中，加入2.0ml去离子水，加入氨水3.0ml，加入过程中控温15～50℃。加料完毕后，油浴控温15～50℃反应68h，反应完毕后，往反应液里加入部分叔丁醇溶液，40℃条件下，旋蒸得到氘代乌洛托品，得到产率90～95％。

2)将0.4g合成的氘代乌洛托品于25ml两口圆底烧瓶，加入乙酸铵0.2g，滴加乙酸酐0.8g，滴加时控温5～10℃，滴加完毕后在该温度下反应1h，然后在室温下继续反应1h。油浴加热，保持体系温度25～35℃反应40h。冷却得到dapt-d10反应液，可不经纯化直接用于下步反应。

3)将浓硫酸4.1ml加入50ml两口圆底烧瓶中，0～30℃下分批加入硝酸钾1.0g，加料完毕后在该温度下继续反应1h，然后升温至室温反应1h。反应完毕后，将浓硫酸和硝酸钾混合反应移至油浴锅中，控制体系温度为25～35℃，然后缓慢滴加dapt-d10反应液，剧烈搅拌反应，加入完毕后，在该温度下继续反应1.5h。冷却，加入少量去离子水稀释，置于室温下结晶，过滤，干燥，即得到dadn-d8产品，产率大约40％左右。

4)将2.4ml无水硝酸置于50ml干燥的两口圆底烧瓶中，加入0.8g五氧化二磷。冰浴下，加入0.2g干燥的dadn-d8，连接干燥装置，加热至58～64℃反应1h。冷却，加入冰水焠灭反应，然后在38～40℃下搅拌5h，放置过夜，过滤析出的固体，干燥，用丙酮转晶得到β-hmx-d8，产率80％左右。

实施例2：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在0℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度0℃，反应100h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5％的氘代甲醛水溶液或氘代多聚甲醛；

所述溶剂可以为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物可以为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛的摩尔量用量的1倍；

b、在-10℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应72h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.5；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2；

c、在0℃温度下，将质量百分比浓度为65％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应72h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:15；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:2；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应72h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应物料，淬灭反应时需要添加10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品。

所述硝化试剂为(无水)硝酸与五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:10；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10:1。

实施例3：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在70℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度70℃，反应1h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为60％的氘代甲醛水溶液或氘代多聚甲醛；

所述溶剂可以为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物可以为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:100；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛的摩尔量用量的100倍；

b、在50℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应2h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:10；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:30；

c、在60℃温度下，将质量百分比浓度为98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应1h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:80；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:15；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度80℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应物料，淬灭反应时需要添加10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品。

所述硝化试剂为(无水)硝酸与五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:100；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10:30。

实施例4：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在35℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度35℃，反应50h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为32％的氘代甲醛水溶液或氘代多聚甲醛；

所述溶剂可以为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物可以为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:50；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛的摩尔量用量的50倍；

b、在-10～50℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应37h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:5；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:16；

c、在30℃温度下，将质量百分比浓度为83％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌1.2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应36h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:48；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:9；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度40℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应36h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应物料，淬灭反应时需要添加10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品。

所述硝化试剂为(无水)硝酸与五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:55；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10:15。

实施例5-10：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在0～70℃(实施例5-10分别为：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度0～70℃(实施例5-10分别为：10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)，反应1～100h(实施例5-10分别为：85h、70h、55h、40h、25h、10h)，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5～60％的氘代甲醛水溶液或氘代多聚甲醛；

所述溶剂可以为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物可以为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～100(实施例5-10分别为：1:15、1:30、1:45、1:60、1:75、1:90)；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛的摩尔量用量的1～100倍(实施例5-10分别为：15、30、45、60、75、90倍)；

b、在-10～50℃(实施例5-10分别为：0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃)温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应2～72h(实施例5-10分别为：70h、60h、50h、40h、30h、10h),得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.5～10(实施例5-10分别为：1:1、1:3、1:5、1:7、1:8、1:9)；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2～30(实施例5-10分别为：1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:28)；

c、在0～60℃(实施例5-10分别为：5℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃)温度下，将质量百分比浓度为65～98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5～2h中任一时间，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应1～72h(实施例5-10分别为：70h、60h、50h、40h、30h、10h))，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:15～80(实施例5-10分别为：1:50、1:30、1:40、1:50、1:65、1:75)；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:2～15(实施例5-10分别为：1:5、1:7、1:9、1:11、1:13、1:15)；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0～80℃(实施例5-10分别为：10℃、20℃、35℃、45℃、55℃、70℃)，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1～72h(实施例5-10分别为：70h、60h、50h、40h、30h、10h)，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应物料，淬灭反应时需要添加10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品；

所述硝化试剂为(无水)硝酸与五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:10～100(实施例5-10分别为：1:15、1:30、1:45、1:60、1:75、1:90)；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10:1～30(实施例5-10分别为：1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:28)。

实施例11：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在15℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度15℃，反应100h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛；

所述溶剂为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛类物质的摩尔量用量的10倍；

b、在25℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应40h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.6；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2.5；

c、在0℃温度下，将质量百分比浓度为65％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应72h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:20；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:3；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应72h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应原料，淬灭反应时需要10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品；

所述硝化试剂为(无水)硝酸和五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:39；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10：1.5。

实施例12：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在50℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度50℃，反应1h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为60％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛；

所述溶剂为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:20；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛类物质的摩尔量用量的30倍；

b、在35℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应24h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:4；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:10；

c、在35℃温度下，将质量百分比浓度为98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应1h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:20；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:3；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度80℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应原料，淬灭反应时需要10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品；

所述硝化试剂为(无水)硝酸和五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:45；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10：5。

实施例13：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在32℃温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度32℃，反应50h，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为30％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛；

所述溶剂为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:10；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛类物质的摩尔量用量的20倍；

b、在30℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应32h,得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:2.3；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:6.2；

c、在18℃温度下，将质量百分比浓度为82％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌1h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应36h，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:20；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:3；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度40℃，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应36h，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应原料，淬灭反应时需要10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品；

所述硝化试剂为(无水)硝酸和五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:42；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10：3.2。

实施例14-19：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤如下：

a、在15～50℃(实施例14-19分别为：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃)温度下，将氘代甲醛类物质溶于溶剂中，加入氨类化合物，保持反应温度15～50℃(实施例14-19分别为：20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃)，反应1～100h(实施例14-19分别为：85h、70h、55h、40h、25h、10h)，反应完毕后蒸馏除去溶剂，剩余物为制得的氘代乌洛托品(简称hmta-d12)；

所述氘代甲醛类物质可以是质量百分比含量为5～60％的氘代甲醛水溶液，或氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)；

所述溶剂为水、醇、卤代烃、醚、酰胺、亚砜、以及烃类化合物中一种或两种以上的混合物；

所述氨类化合物为铵盐、氨气、氨水、液氨或氨气的有机溶液；

将氘代甲醛类物质折算为氘代甲醛计量，氘代甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～20(实施例14-19分别为：1:3、1:6、1:9、1:12、1:15、1:18)；

所述溶剂的摩尔量用量为氘代甲醛类物质的摩尔量用量的10～30倍(实施例14-19分别为：13、15、18、21、25、28倍)；

b、在25～35℃温度下，将氘代乌洛托品和铵盐置于反应器(例如：反应瓶)中，滴加乙酸酐，滴加完毕后，在该温度下搅拌反应24～40h(实施例14-19分别为：26、29、32、35、37、39h),得二乙酰基五亚甲基四胺(简称dapt-d10)的混合溶液；

所述铵盐为带有铵根离子的化合物；

所述氘代乌洛托品与铵盐的摩尔比为1:0.6～4(实施例14-19分别为：1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5)；

所述氘代乌洛托品与乙酸酐的摩尔比为1:2.5～10(实施例14-19分别为：1:3、1:4.5、1:6、1:7、1:8、1:9)；

c、在0～35℃(实施例14-19分别为：5℃、10℃、15℃、25℃、30℃、33℃)温度下，将质量百分比浓度为65～98％的硫酸和硝酸或硝酸盐置于反应器(例如：反应瓶)中，搅拌0.5～2h，然后该温度下，滴加步骤b所得的混合溶液，(剧烈)搅拌反应1～72h(实施例14-19分别为：70h、60h、50h、40h、30h、10h)，冷却，过滤，过滤后得到的固体物即为制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)；

所述氘代乌洛托品与硫酸的摩尔比为1:20；

所述氘代乌洛托品与硝酸或硝酸盐的摩尔比为1:3；

d、将硝化试剂加入反应器(例如：反应瓶)中，控制反应温度0～80℃(实施例14-19分别为：10℃、25℃、35℃、45℃、55℃、70℃)，然后(缓慢)加入步骤c所制得的氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷(简称dadn-d8)，搅拌反应1～72h(实施例14-19分别为：70h、60h、50h、40h、30h、10h)，将冰水混合物添加到反应体系淬灭反应(1g反应原料，淬灭反应时需要10～80g冰水混合物)，放置1h以上后，过滤，过滤后得到的固体物经干燥，即制得氘代奥克托今(简称hmx-d8)产品；

所述硝化试剂为(无水)硝酸和五氧化二磷的混合物；

所述氘代1,5-二乙酰-3，7-二硝基-1,3,5,7-四碳杂环辛烷与(无水)硝酸的摩尔比为1:39～45(实施例14-19分别为：1:39、1:40、1:41、1:42、1:43、1:44)；

所述(无水)硝酸与五氧化二磷的摩尔比为10：1.5～5(实施例14-19分别为：1:2、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5)。

实施例20：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1。其它同实施例1-19中任一，省略。

实施例21：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:100。其它同实施例1-19中任一，省略。

实施例22：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:50。其它同实施例1-19中任一，省略。

实施例23：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:20。其它同实施例1-19中任一，省略。

实施例24-29：

一种氘代奥克托今的合成方法，步骤a中所述氘代甲醛类物质是氘代多聚甲醛(产品提供企业有：上海迈瑞尔化学技术有限公司、美国剑桥cil、上海利铂化学技术有限公司等)，氘代多聚甲醛的摩尔量用量与nh3的摩尔量用量的比例为1:1～100(实施例24-29分别为：1:3、1:6、1:9、1:12、1:15、1:18)。其它同实施例1-19中任一，省略。

上述实施例2-29中：步骤a中所述氨类化合物为氨水，该氨水中nh3的质量百分比含量可以为10～35％中任一。

上述实施例2-29中：步骤a中所述溶剂中的水较好的是蒸馏水或去离子水。

上述实施例2-29中：步骤b中所述铵盐为乙酸铵(即醋酸铵)、硝酸铵、氯化铵、以及碳酸铵中的任一种。铵盐的加入，起到吸收氘代甲醛的作用，并进一步将其转化成氘代乌洛托品，从而有助于提高了反应产率。

上述实施例2-29中：步骤c中所述硝酸盐是硝酸钾、硝酸铵、以及硝酸钠中的任一种。

上述实施例2-29中：步骤d中所述硝化试剂还可以是(替换为)五氧化氮、(无水)硝酸与硫酸的混合物、硝酸与多聚磷酸的混合物、(无水)硝酸与酸酐的混合物、硝酸盐与硫酸的混合物、以及(无水)硝酸与三氧化硫的混合物中的任一种。

上述所合成hmx-d8产品的纯度和氘代率均很高，可以满足中子衍射、含能材料研究、分析检测等领域的使用要求。

上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。

上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述质量(重量)份可以均是克或千克。

上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。