[发明专利]一种2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌的合成方法

说明书

本发明公开了一种2,2’‑二(2,4,6‑三硝基)双三唑并苯醌的合成方法，包括：将双三唑并苯醌、溶剂、三乙胺、2,4,6‑三硝基氯苯混合，在10～30℃下搅拌反应3～12h，过滤析出的固体，对所得固体进行洗涤、干燥，得到2,2’‑二(2,4,6‑三硝基)双三唑并苯醌，溶剂为N,N’‑二甲基甲酰胺、乙腈或N‑甲基吡咯烷酮。本发明方法的反应原料易得，反应时间短，合成路线副产物无明显毒性，腐蚀性较弱，对设备要求低，易于工业化。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌的合成方法。

背景技术

双苦基类含能化合物，多数具有较大的Π共轭体系，使得整个分子具有较一般结构更为优异的耐热性能，例如：2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯(六硝基茋，HNS)，双苦基与乙烯形成共轭体系，其热分解温度332℃，成为早期耐热炸药的代表化合物之一；5,5’-二苦基-2,2’-二(1,3,4-噁二唑)(TKX-55)采用两组噁二唑环共平面，与双苦基结合形成较PYX大的共轭体系，其热分解峰温为370℃，较HNS分解温度提高近40℃；2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)由于引入了吡啶环与双苦基共轭，使得其热分解峰温与TKX-55相当；4,8-二苦基双呋咱并吡嗪(TNBP)由于向双苦基结构中引入了双呋咱并吡嗪形成超大共轭体系，其热分解峰温高达418℃，较TKX-55及PYX热分解温度提升近50℃。因此，本发明涉及的化合物向双苦基的共轭体系中关联双三唑并苯醌的大共轭体系，从而获得耐热含能材料2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌，其结构式如下：

由于双三唑并苯醌结构的引入，该化合物与TNBP具有类似的超大Π共轭体系，体现了更好的热稳定效应，使得热爆炸温度高达430℃，是一种耐热性能优异的含能材料，该材料在高热条件下能够保持良好物理和化学安定性，成为在超高温耐热含能材料领域具有潜在重要应用的化合物。

1975年，Berlin Jane K.和Coburn Michael D.在Pricy derivatives of benzo[1,2-d:4,5-d’]bistriazole and benzo[1,2d:4,5d’]bistriazole.Journal ofHeterocyclic Chemistry,1975,12(2):235-237.公开了一种2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌的合成方法，其合成路线如下：

该路线采用双三唑并苯醌和2,4,6-三硝基氟苯作为反应原料，经分子间脱去HF的方式生成2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌，反应收率96％。由该反应路线可以发现，虽然该反应路线的收率较高，但该反应仍有两点问题存在：一方面，该反应有大量的HF气体产生，由于HF是一种具有强酸性和毒性的气体，同时该物质对玻璃器皿亦有腐蚀作用，因此，该合成路线具有较大的局限性，不易于工业化；另一方面，反应采用的原料2,4,6-三硝基氟苯罕有工业化产品售卖或售价昂贵。

发明内容

基于上述目的，本发明提供了一种2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌的合成方法，解决现有方法合成原料昂贵以及存在反应毒性及腐蚀性的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

本发明公开的一种2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌的合成方法，具体包括以下步骤：

将双三唑并苯醌、溶剂、三乙胺、2,4,6-三硝基氯苯混合，在10～30℃下搅拌反应3～12h，过滤析出的固体，对所得固体进行洗涤、干燥，得到2,2’-二(2,4,6-三硝基)双三唑并苯醌；