4,4’-雙[3,3’-(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的4，4′-雙[3，3′-(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽及其制備方法，屬于含能材料【技術領域】。其合成方法為：4，4′-雙[3，3′-(1-氫-5-四唑)]呋咱鋇鹽與等摩爾的相應陽離子的硫酸鹽，過濾沉淀后濾液蒸除溶劑即得目標產(chǎn)物。本發(fā)明合成方法簡單，易于工業(yè)化。所涉及的9個含能離子鹽熱穩(wěn)定性高(Td：213-289℃)，其中大部分化合物撞擊感度大于15J，所有含能離子鹽的計算爆轟性能優(yōu)異，是一類有潛力的含能材料。是一類有潛力的含能材料。
【專利說明】4,4’ -雙[3,3’ -(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽及其
制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽及其制備方法，屬于含能材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]具有改善的高溫性能的炸藥通常被稱為“耐熱性”或“熱穩(wěn)定”炸藥。這類炸藥是熱安定性較高的炸藥，同時具有適當?shù)淖矒舾卸群洼^高的能量，被廣泛應用于石油井鉆探和宇宙航空中。通過分析一些傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定良好的炸藥可以發(fā)現(xiàn)，向炸藥分子中引入雜環(huán)是提高熱穩(wěn)定的有效方法。同時，通過形成含能鹽的方式可以進一步提高炸藥的熱穩(wěn)定性，降低感度。
[0003]近年來含能離子鹽已成為含能材料研究領域的熱點，與其分子類似物相比它們具有蒸汽壓低、密度高、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。此外，含能離子鹽制備工藝簡單，價格低廉，且無毒。為了獲得性能優(yōu)良的新含能離子鹽，富氮雜環(huán)化合物逐漸成為含能離子鹽研究的重要方向。富氮含能離子鹽含有大量的N-N和C-N鍵，因此，具有很高的正生成焓。
[0004]最近本實驗室致力于研究富氮含能離子鹽。之前報道了一系列雙四唑氧化呋咱含能離子鹽。它們的陰離子中氧化呋咱與兩個四唑共軛，該類鹽表現(xiàn)出優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，較高的密度和生成焓。與氧化呋咱相比，呋咱環(huán)通常熱穩(wěn)定性更好，而且更鈍感。然而，用呋咱環(huán)替代氧化呋咱環(huán)會導致氧平衡下降。將兩個呋咱環(huán)通過氧原子橋連起來可以適當彌補這個缺點。氧橋連呋咱化合物具有好的熱穩(wěn)定性和高的能量密度，這使得它們已成為呋咱家族的優(yōu)秀成員。典型的例子是4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱。本發(fā)明設計并合成了富氮的4，4'-雙[3，3' -`(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽，該類含能離子鹽具有極佳的熱穩(wěn)定性和較低的撞擊感度，可用于含能材料領域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽及其制備方法，得到了一類具有較好熱穩(wěn)定性的富氮含能材料。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明的4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽，其通式如下:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.可用于含能材料領域的4，4'-雙[3，3'-(1-氫-5-四唑)]呋咱及其含能離子鹽，其具有如下的結(jié)構(gòu):

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4，4'-雙[3，3'-(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽的合成方法，其特征在于:4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱鋇鹽與相應的硫酸鹽(在水中反應0.5-2h，反應溫度為80-100°C )后過濾BaSO4沉淀后濃縮濾液即得相應含能離子鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的4，4'-雙[3，3'-(1-氫-5-四唑)]呋咱含能離子鹽的合成方法，其特征在于:通過置換反應制備離子鹽所用金屬鹽為4，4'-雙[3，3' -(1-氫-5-四唑)]呋咱鋇鹽；反應時間為0.5-2h，反應溫度為80-100°C。
【文檔編號】C07C279/02GK103483330SQ201210190977
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】周智明, 梁麗軒, 卞成明, 黃海豐, 王凱, 宋靳紅, 凌黎明 申請人:北京理工大學