[发明专利]氨基唑取代的4-氨基-3;5-二硝基吡啶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨基唑取代的4‑氨基‑3,5‑二硝基吡啶及其制备方法，具体涉及通式（I）的氨基唑取代的4‑氨基‑3,5‑二硝基吡啶，其中R代表3‑氨基‑1,2,4‑三唑或5‑氨基四唑；该方法是在适宜的温度条件下，实现氨基唑与2,6‑二氯‑4‑氨基‑3,5‑二硝基吡啶的反应，反应结束后，冷却至室温过滤，甲醇洗，水洗，干燥即可得到。本发明合成的含能化合物结构新颖，反应条件温和，不需要特别装置、工艺和操作过程简单、生产安全可靠、产物后处理便捷、环境污染小，满足工业放大生产的基本要求。

技术领域

本发明属于炸药合成工艺技术领域，特别是涉及一种新型的高能钝感炸药氨基唑取代的4-氨基-3,5-二硝基吡啶含能化合物及其制备方法。

背景技术

与碳环芳香含能化合物相比，氮杂(芳)环硝基化合物具有较高的密度和爆速等特性。其中，多硝基吡啶衍生物就是一类潜在的含能前体，可作为母核用于制备新型高能钝感含能化合物。虽然在吡啶环上同时引入多个硝基或叠氮基等可满足含能化合物的能量要求，但会带来分子结构不稳定的问题。为此，可通过在吡啶环上引入邻位的氨基和硝基基团，以形成分子内和分子间氢键来提高其安全性能和晶体密度；还可引入富氮化合物来提高其能量。然而，国内外的研究者对该类化合物的合成却鲜有报道。

含能材料,2015,23(11):1099-1102报道的两种相似化合物的合成路线如下式所示。

该路线是以2-氯-4-氨基-3,5-二硝基吡啶或2-氨基-6-氯-3,5-二硝基吡啶为原料，在碱性条件下与5-氨基四唑反应分别得到2-(5-氨基四唑-1-基)-4-氨基-3,5-二硝基吡啶或6-(5-氨基四唑-1-基)-2-氨基-3,5-二硝基吡啶，并使用Kamlet-Jacobs方程预测两个化合物的爆速皆为8.18km/s，爆压皆为30.7GPa。但这两种化合物对吡啶环取代基利用率不高，预测爆速也未达到理想水平，无法充分发挥吡啶环系列含能化合物的爆轰性能。

发明内容

本发明的目的是提供一类氨基唑取代的4-氨基-3,5-二硝基吡啶含能化合物及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

下述通式(I)化合物：

其中，R代表3-氨基-1,2,4-三唑或5-氨基四唑。

上述化合物的制备方法，包括以下步骤：

将氨基唑溶于乙醇中，在室温下加入碱和四丁基溴化铵，搅拌溶解；将2,6-二氯-4-氨基-3,5-二硝基吡啶加入到上述反应液中，在40～60℃下发生反应，反应结束后，将混合液冷却至室温，过滤，甲醇洗，水洗，干燥即可得到目标化合物。

进一步的，氨基唑为3-氨基-1,2,4-三唑或5-氨基四唑。

进一步的，碱选用KHCO₃、K₂CO₃或KOH中任意一种或其组合。

进一步的，氨基唑和碱的摩尔比为1:1。

进一步的，氨基唑和四丁基溴化铵的摩尔比为10:1-20:1。

进一步的，氨基唑和2,6-二氯-4-氨基-3,5-二硝基吡啶的摩尔比为1:1-1:1.2。

进一步的，反应时间为1-3h。