[发明专利]含氯的2,4,6-三硝基-1，3-二苯乙烯基苯衍生物、制备及其应用

说明书

技术领域

本发明属于含能材料及有机发光领域，具体涉及一种含有氯取代基的2,4,6-三硝基-1,3-二苯乙烯基苯衍生物、制备及其应用。

背景技术

二苯乙烯类化合物结构中存在的双键与苯环的共轭效应，使得该类化合物化学性质比较稳定。多硝基茋类化合物是一种很重要化学中间体，可广泛应用于非线性光学及高能耐热含能材料的领域。例如它可以用来合成新型配体用于非线性光学材料以及用作军事和民用的耐热炸药。其中，性能显著的六硝基二苯基乙烯（HNS）属于多硝基茋类化合物中的一种，其为黄色晶体，熔点高达317℃，是一种耐热炸药，具有良好的物理、化学稳定性，机械感度低，对静电火花不敏感，抗辐射性能强，是由上世纪60年代由瑞典人K.G.Shipp首先制成，被广泛用于油田开采和航空航天等领域。

文献（G.X.Wang,C.H.Shi,X.D.Gong,H.M.Xiao,J.Phys.Chem.A2009,113,1318）通过理论计算研究了多硝基二苯乙烯类衍生物的结构、密度、爆轰参数等性能，该类物质表现出很强的应用性。文献（Z.G.FengandB.R.Chen,Prop.,Explos.,Pyrotech.,1991,16,12;Z.G.FengandB.R.Chen,Prop.,Explos.,Pyrotech.1992,17,237；L.Q.Wang,Y.H.Liu,J.G.Zhang,T.L.Zhang,L.Yang,X.J.Qiao,X.C.HuandJ.Y.Guo,Chin.J.Chem.2007,25,1044,）也报道合成了一系列的多硝基二苯乙烯类的化合物，该类化合物性能优越，同时由于具有双键，整个分子体系具有较强的共轭效应，从而能提升该类化合物的熔点，即耐热性能。其中含氯的2,4,6-三硝基-1，3-二苯乙烯基苯衍生物中的氯原子作为活性官能团可以转变成其它官能团（-NH₂,-N₃,-NO₂等）或与其它结构单元相连;文献（A.Kvaran,A.E.,C.Evans,J.K.F.Geirsson,J.Mol.Struct.2000,553,79–90）也探讨了类似结构的光化学及结构之间的关系。所以在构建其它共轭体系下新型的多硝基二苯基乙烯类的化合物的合成具有极其重要的地位。

微波反应在促进有机反应中的研究已成为有机化学领域的一个热点，大量的实验研究表明,借助微波技术进行有机反应,反应速度较传统的加热方法快数十倍甚至上千倍,且具有操作简便、产率高及产品易纯化、安全等特点,因此,微波有机反应发展迅速。有一些文献涉及在吡咯催化通过在微波条件下来合成二苯乙烯衍生物。（K.M.Poulsen,T.Reenberg,T.andJ.B.Christensen,Synth.Commun.2004,34,2215;S.SaravananandP.C.Srinivasan,Synth.Commun.2001,31,823）但是，多硝基类化合物具有一定的爆炸性，直接在微波激发下，温度不易控制，很容易造成化合物的分解，具有潜在的危险性。

发明内容

本发明的目的是提供一类含有氯取代基的2,4,6-三硝基-1,3-二苯乙烯基苯衍生物，以及提供了该化合物的微波辅助合成方法，该化合物可潜在运用于发光器件和含能材料领域。

实现本发明目的技术方案是：

一种含氯的2,4,6-三硝基-1,3-二苯乙烯基苯衍生物，其特征是该化合物其化学结构式为：

其中分子结构中，在1,3-二苯乙烯基苯的中间苯环上的2，4，6位有三个硝基，而在两侧的苯环上的邻、间、对位连有氯原子，也就是R₁，R₂，R₃中有一个连有氯原子其它为氢，或者R₁，R₃同时为氯原子，R₂为氢原子。

上述含有氯取代基的2,4,6-三硝基-1,3-二苯乙烯基苯衍生物的制备方法，其特征是包括以下反应式及步骤：

将2,4,6-三硝基间二甲苯与氯代苯甲醛混合溶解在有机溶剂中，加入碱性催化剂和载体，原料及碱性催化剂均匀负载在载体上，常压下除去溶剂，得到负载原料的固体混合物，然后将该固体混合物转移至微波反应器中，在一定输出功率下反应，反应结束后用丙酮提取产物，再除去丙酮得到粗品，粗品经重结晶后得到目标产物。其中，氯代苯甲醛选用邻氯苯甲醛，间氯苯甲醛，对氯苯甲醛以及2,4-二氯苯甲醛。