一种3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物及其制备方法和应用技术

技术编号：44157729 阅读：0 留言：0更新日期：2025-01-29 10:28

本发明专利技术公开了一种3,4‑二叠氮乙氧基呋咱化合物及其制备方法和应用，以3,4‑二硝基呋咱、氢氧化钾、2‑叠氮乙醇为原料，以二氯甲烷为溶剂，升温至35℃～37℃，反应2～4h，反应结束后，经水洗、干燥、减压浓缩，得到3,4‑二叠氮乙氧基呋咱化合物。本发明专利技术制备的化合物属于含能增塑剂，具有热稳定性好、感度低、玻璃化转变温度低、增塑效果好等特点，能用于固体推进剂、发射药等领域。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于含能材料，涉及一种含能增塑剂—3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

1、含能增塑剂是火炸药产品中不可缺少的主要功能助剂之一，其应用可以扩大火炸药产品的使用温度范围、提高整体能量水平、改进加工工艺、改善低温力学性能、大大降低其易损性。叠氮醚类化合物是一类优异的含能材料，是改善含能材料的能量水平和低温性能的重要含能材料。

2、例如2019年，ding feng，wang wei和zhao baodong等在文章《synthesis andproperties of diazido linear ether plasticizers》(chinese journal of energeticmaterial，2019,27(12):1043-1049)中公开的叠氮直链醚增塑剂1,5二叠氮基3氧杂戊烷(azdegdn)化合物及性能，其结构如(ii)所示：

3、

4、该化合物密度为1.135g/cm3，热分解温度(dsc)249.3℃，玻璃化转变温度(tg)＜-100℃，感度(特性落高h50)64.6cm，生成焓912.5kj/mol，但是该化合物密度较低，能量水平低，在应用中影响火炸药产品整体能量。

5、近半个世纪的研究结果表明，在设计以碳、氢、氧、氮元素所组成的高能量密度化合物时，呋咱环是一种十分有效的结构单元，因此呋咱类增塑剂具有良好的物理化学和爆轰性能，如高密度，热稳定性高，良好的冲击敏感性，良好的氧平衡，高爆压和爆速。在热稳定性、密度、灵敏度和

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物及其制备方法和应用，解决当前叠氮醚类含能增塑剂密度较低、能量较低、感度较高、稳定性较差的不足，研制新型高能、低感度、且符合绿色清洁要求的含能增塑剂。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：

3、一种3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物，该化合物中呋咱通过乙基醚分子链与含能叠氮基相连，其结构式如(i)所示：

4、

5、所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法，该方法以3,4-二硝基呋咱、氢氧化钾、2-叠氮乙醇为原料，以二氯甲烷为溶剂，通过koh提供碱性条件，脱去2-叠氮乙醇质子同时活化呋咱硝基，完成亲核取代反应，得到目标产物，包括以下步骤：

6、将氢氧化钾、2-叠氮乙醇、3,4-二硝基呋咱加入二氯甲烷中，升温至35℃～37℃，反应2～4h，反应结束后，经水洗、干燥、减压浓缩，得到3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物。

7、本专利技术还包括如下技术特征：

8、具体的，该方法中3,4-二硝基呋咱、氢氧化钾、2-叠氮乙醇的摩尔比为1：2.0～3.0：2.0～3.0。

9、具体的，上述步骤中升温至设定温度的时间为5～10min。

10、所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法制得的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物在固体推进剂、发射药中作为含能增塑剂的应用。

11、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：

12、(1)本专利技术化合物由呋咱环与叠氮乙氧基团构成，氮含量达到42.0％，具有较高的能量水平，属于含能增塑剂。(2)本专利技术3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物感度较低，撞击感度达到50j，而对比文件azdegdn化合物感度仅为12.92j。(3)本专利技术3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物热稳定性高，热分解温度(dsc)为255.0℃，而对比文件azdegdn化合物热分解温度(dsc)为235℃。(4)本专利技术3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物密度为1.337g/cm3，而对比文件azdegdn化合物密度为1.135g/cm3。(5)本专利技术化合物的制备工艺简单、安全可靠。

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【技术保护点】

1.一种3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物，其特征在于，该化合物中呋咱通过乙基醚分子链与含能叠氮基相连，其结构式如(I)所示：

2.权利要求1所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法，其特征在于，该方法以3,4-二硝基呋咱、氢氧化钾、2-叠氮乙醇为原料，以二氯甲烷为溶剂，通过KOH提供碱性条件，脱去2-叠氮乙醇质子同时活化呋咱硝基，完成亲核取代反应，得到目标产物，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法，其特征在于，该方法中3,4-二硝基呋咱、氢氧化钾、2-叠氮乙醇的摩尔比为1：2.0～3.0：2.0～3.0。

4.如权利要求2所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法，其特征在于，上述步骤中升温至设定温度的时间为5～10min。

5.权利要求2所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法制得的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物在固体推进剂、发射药中作为含能增塑剂的应用。

【技术特征摘要】

1.一种3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物，其特征在于，该化合物中呋咱通过乙基醚分子链与含能叠氮基相连，其结构式如(i)所示：

2.权利要求1所述的3,4-二叠氮乙氧基呋咱化合物的制备方法，其特征在于，该方法以3,4-二硝基呋咱、氢氧化钾、2-叠氮乙醇为原料，以二氯甲烷为溶剂，通过koh提供碱性条件，脱去2-叠氮乙醇质子同时活化呋咱硝基，完成亲核取代反应，得到目标产物，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的3,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：武杨，汪营磊，易义坤，陆婷婷，刘洋，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：

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