一种1-甲基-1,2-二硝基胍的制备方法与流程

文档序号:16359978发布日期:2018-12-22 08:06阅读:185来源:国知局

本发明涉及1-甲基-1,2-二硝基胍领域,尤其涉及一种1-甲基-1,2-二硝基胍的制备方法。



背景技术:

1-甲基-1,2-二硝基胍具有含氮量高,密度高,有效氧平衡及良好的热稳定性等优点,作为新型含能材料而备受关注。该类化合物结构中含有原始的硝胺基团和硝胍基团,常作为其他高能量密度材料的母体。因此本发明对于新型含能化合物的衍生物的研究具有深远的意义。

反应原理:

在使用硝基胍和硝酸生成1,2-二硝基胍的过程中,由于该反应中存在副反应,制得的1,2-二硝基胍的含量低,从而使得1-甲基-1,2-二硝基胍的收率降低。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术中制备1-甲基-1,2-二硝基胍的过程中产生副反应的问题,本发明提供了一种采用低温滴加的方法,安全、高效地使硝基胍转化为1,2-二硝基胍,再在温和的条件下使1,2-二硝基胍与甲胺反应生成1-甲基-1,2-二硝基胍的方法。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种1-甲基-1,2-二硝基胍的制备方法,具体制备方法的步骤如下:

s1、在500ml圆底烧瓶中加入硝酸;

s2、开启搅拌继续加入硫酸、硝酸铵;

s3、物料搅拌均匀得到混酸后,降温至0℃;

s4、将硝基胍加入硝酸中,搅拌溶解;

s5、缓慢滴加溶有硝基胍的硝酸溶液于混酸中,控制温度不高于5℃;

s6、硝基胍的硝酸溶液滴加完毕后,控制反应温度0~5℃,保温12h;

s7、反应结束后,经过滤、洗涤得到1,2-二硝基胍固体;

s8、将1,2-二硝基胍固体缓慢投入甲胺与碳酸钾水溶液中,控制反应温度60~65℃,保温5h;

s9、反应结束后,经过滤、洗涤、重结晶、烘干,得到1-甲基-1,2-二硝基胍固体。

优选地,所述s1和s4中硝酸浓度为96%。

优选地,所述s2中硫酸浓度为25%。

优选地,所述s1和s2中硝酸、硫酸、硝酸铵的质量比为8:100:1。

优选地,所述s4中配置的硝基胍硝酸溶液中硝基胍与硝酸质量比为1:3。

优选地,所述s7中反应结束后,使用质量分数为10%的氨水对所述s6中所制得物料进行洗涤。

优选地,所述s9中反应结束,洗涤与重结晶的方式均用清水进行洗涤和重结晶。

本发明的有益效果是:

1)本发明在低温条件下反应,减少了副反应的产生,制备的1-甲基-1,2-二硝基胍产品纯度高、杂质含量少、摩尔收率高,本发明可以使1-甲基-1,2-二硝基胍的收率达到≥90.0%,取得了良好的经济效益。

2)本发明的制备方法安全、环保,适用于工业生产。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例

本实施例公开了一种1-甲基-1,2-二硝基胍的制备方法,所述制备方法采用低温滴加的方式合成中间体,并且成品合成采用低温进行温和反应减少副反应,所述制备方法的具体步骤如下:

在500ml圆底烧瓶中加入40g硝酸,开启搅拌后继续加入250g25%硫酸,5g硝酸铵,混合均匀后得到混酸并降温至0℃。将26g硝基胍溶于75g硝酸中,然后将该硝基胍硝酸溶液缓慢滴加至混酸中,控制温度不超过5℃,滴加结束后,控制在0~5℃反应12小时,反应结束。反应结束后过滤,用10%氨水60ml均分3次洗涤产品,得到1,2-二硝基胍粗品。

在500ml圆底烧瓶中加入39g40%甲胺水溶液与10g碳酸钾,升温至60℃,缓慢投入1,2-二硝基胍粗品75g,投料结束后,控制在60~65℃5h,反应结束,经过滤、水洗、重结晶、烘干得到1-甲基-1,2-二硝基胍精品。本实施例中1-甲基-1,2-二硝基胍经液相色谱分析得到含量为98.2%。1-甲基-1,2-二硝基胍摩尔收率为90.0%。

本发明的有益效果是:

1、本发明在低温条件下反应,减少了副反应的产生,制备的1-甲基-1,2-二硝基胍产品纯度高、杂质含量少、摩尔收率高,本发明可以使1-甲基-1,2-二硝基胍的收率达到≥90.0%,取得了良好的经济效益。

2、本发明的制备方法安全、环保,适用于工业生产。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种1‑甲基‑1,2‑二硝基胍的制备方法,本发明采用硝基胍、硝酸、浓硫酸、硝酸铵经硝化反应得到1,2‑二硝基胍,1,2‑二硝基胍在碳酸钾的存在下,再与甲胺反应生成1‑甲基‑1,2‑二硝基胍。所述反应步骤包括:将96%硝酸、20%发烟硫酸与少量硝酸铵配成混酸后降温,然后将溶有硝基胍的硝酸溶液缓慢滴加到混酸中,滴完后保温一段时间得到1,2‑二硝基胍,再将1,2‑二硝基胍投入碳酸钾水溶液中,滴加甲胺水溶液完毕后保温一段时间后得到产品1‑甲基‑1,2‑二硝基胍,后处理经过滤、洗涤、重结晶、干燥得到1‑甲基‑1,2‑二硝基胍固体。本发明的方法制备的1‑甲基‑1,2‑二硝基胍纯度高、杂质含量少、摩尔收率高,取得了良好的经济效益;制备方法安全、环保,适用于工业生产。

技术研发人员:张赟
受保护的技术使用者:南通天泽化工有限公司
技术研发日:2018.09.27
技术公布日:2018.12.21
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