基于吡唑环的碘代含能化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了基于吡唑环的碘代含能化合物，其为多碘多硝基的单吡唑环化合物或通过C

【技术实现步骤摘要】
基于吡唑环的碘代含能化合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及含能材料
，具体涉及基于吡唑环的碘代含能化合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]自含能材料问世以来，几十年来，经过含能材料科学家的不懈努力，设计合成出了许多种氮杂环含能化合物。五元氮杂环展示出优异的爆轰性能。碘是有效的杀菌剂之一，其杀菌效率高，且具有很大的普适性。但其不稳定极易挥发，共价键C
‑
I键的方式将其稳定可以有效改善易挥发性，但其释放时的能量较小导致其杀菌作用范围有限。硝基(NO2‑
)是重要的致爆基团之一，可以显著提高分子的爆轰性能爆速，爆压等，其次由于其存在分子氧，在分子骨架中引入硝基基团可以显著改善其氧平衡，本专利技术通过简单的制备方法合成了多碘多硝基含能化合物，为发展新型富碘含能材料提供借鉴意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种基于吡唑环的碘代含能化合物，其实现了在富氮杂环单环上达到了碘和硝基的共存及进一步保证单分子碘含量不变的情况下通过C
‑
N侨联的方式达到能量的进一步提升，显著提高富碘化合物的氧平衡和爆轰性能，为发展新型富碘含能材料提供借鉴意义。
[0005]本专利技术还有另外一个目的是提供一种制备基于吡唑环的碘代含能化合物的方法，以取代的吡唑环为原料，通过碘化和硝化反应合成基于吡唑环的碘代单环含能化合物；再对单环含能化合物的N位进行修饰，引入不同的氮杂环得到几种表现出优异的机械感度和爆轰性能的基于吡唑环的碘代含能化合物，为拓展富碘含能杀菌材料设计与合成提供了新思路。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于吡唑环的碘代含能化合物，其具有如下式(I)的结构：
[0007][0008]其中，其中，R1独立地为氢或五元全C硝化氮杂环，R2独立地为碘或硝基，R3独立地为碘或硝基。
[0009]优选的是，其中，R1为氢、
[0010]优选的是，其中，基于吡唑环的碘代含能化合物为如下化合物：
[0011][0012]本专利技术的目的还可以进一步由基于吡唑环的碘代含能化合物的制备方法来实现，其以取代的吡唑环为原料，通过碘化和硝化反应合成基于吡唑环的碘代单环含能化合物；再对单环含能化合物的N位进行修饰，引入不同的氮杂环得到基于吡唑环的碘代双环含能化合物。
[0013]优选的是，其中，其中，取代的吡唑环为3
‑
硝基
‑
1H
‑
吡唑或4,5
‑
三碘
‑
1H
‑
吡唑。
[0014]优选的是，其中，采用1,3
‑
二硝基
‑
1H
–
1,2,4
‑
三唑、1,3,4
‑
三硝基
‑
1H
‑
吡唑对单环含能化合物的N位进行修饰。
[0015]优选的是，其中，采用1,3
‑
二硝基
‑
1H
–
1,2,4
‑
三唑对单环含能化合物的N位进行修饰时，1,3
‑
二硝基
‑
1H
–
1,2,4
‑
三唑与单环含能化合物的摩尔比为1:1。
[0016]优选的是，其中，采用1,3,4
‑
三硝基
‑
1H
‑
吡唑对单环含能化合物的N位进行修饰时，1,3,4
‑
三硝基
‑
1H
‑
吡唑与单环含能化合物的摩尔比为1:1。
[0017]本专利技术的目的还可以进一步由基于吡唑环的碘代含能化合物在制备含能材料中的应用来实现。
[0018]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0019]1、本专利技术基于吡唑环的碘代含能化合物为多碘多硝基的单吡唑环化合物或通过C
‑
N键连接起来的双环含能化合物，尤其是通过C
‑
N键连接起来的双环含能化合物，显著提高富碘化合物的氧平衡，有助于富碘化合物实现更好的杀菌应用，具有高的爆轰性能和优异的机械感度，为发展新型富碘含能材料提供了新思路。
[0020]2、本专利技术的基于吡唑环的碘代含能化合物的制备方法，通过以取代的吡唑环为原料，通过碘化和硝化反应合成基于吡唑环的碘代单环含能化合物；再对单环含能化合物的N位进行修饰，引入不同的氮杂环得到几种表现出优异的机械感度和爆轰性能的基于吡唑环的碘代含能化合物，为拓展富碘含能杀菌材料设计与合成提供了新思路。
[0021]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1中化合物1的单晶结构图；
[0023]图2为本专利技术实施例1中化合物1的核磁共振碳谱图；
[0024]图3为本专利技术实施例1中化合物1的DSC图；
[0025]图4为本专利技术实施例2中化合物2的单晶结构图；
[0026]图5为本专利技术实施例2中化合物2的核磁共振碳谱图；
[0027]图6为本专利技术实施例2中化合物2的DSC图；
[0028]图7为本专利技术实施例3中化合物3的核磁共振碳谱图；
[0029]图8为本专利技术实施例3中化合物3的HRMS图；
[0030]图9为本专利技术实施例3中化合物3的DSC图；
[0031]图10为本专利技术实施例4中化合物4的核磁共振碳谱图；
[0032]图11为本专利技术实施例4中化合物4的HRMS图；
[0033]图12为本专利技术实施例4中化合物4的DSC图；
[0034]图13为本专利技术实施例5中化合物5的单晶结构图；
[0035]图14为本专利技术实施例5中化合物5的核磁共振碳谱图；
[0036]图15为本专利技术实施例5中化合物5的HRMS图；
[0037]图16为本专利技术实施例5中化合物5的DSC图；
[0038]图17为本专利技术实施例6中化合物6的核磁共振碳谱图；
[0039]图18为本专利技术实施例6中化合物6的HRMS图；
[0040]图19为本专利技术实施例6中化合物6的DSC图。
具体实施方式
[0041]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0042]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0043]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0044]<实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于吡唑环的碘代含能化合物，其具有如下式(I)的结构：其中，R1独立地为氢或五元全C硝化氮杂环，R2独立地为碘或硝基，R3独立地为碘或硝基。2.如权利要求1所述的基于吡唑环的碘代含能化合物，其中，R1为氢、为氢、3.如权利要求1所述的基于吡唑环的碘代含能化合物，其为如下化合物：4.一种制备权利要求1～3任一项所述的基于吡唑环的碘代含能化合物的方法，其以取代的吡唑环为原料，通过碘化和硝化反应合成基于吡唑环的碘代单环含能化合物；再对单环含能化合物的N位进行修饰，引入不同的氮杂环得到基于吡唑环的碘代双环含能化合物。5.如权利要求4所述的方法，其中，取代的吡唑环为3
‑
硝基
‑
1H
‑
吡唑或4,5
‑
三碘
‑
1H
‑
吡唑。6.如权利要求4所述的方法，其中，采用1,3
‑
二硝基
‑
1H
–
1,2,4
‑
三唑、1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：何春林，赵欣圆，刘艳，庞思平，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：