一種2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)合成領(lǐng)域，尤其涉及一種2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化 物的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代武器要求含能材料在具有盡可能高能量的同時(shí)，具有盡可能好的安全性。 能量高于1，3, 5-三氨基-2, 4, 6-三硝基苯（TATB)的鈍感高能材料是人們追求的目標(biāo)。 2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-4-氧化物（LLM-105)是含能材料研宄領(lǐng)域的一個(gè)突破1， 其晶體密度高（1.913g/cm3)，爆速為8560m?s-1，比沖為2212. 68N's/kg(7MPa)，能量比 TATB高出20%，耐熱性能與TATB接近（DSC放熱峰值為354°C)，優(yōu)于大多數(shù)高能單質(zhì)炸藥， 對(duì)撞擊、火花、摩擦、沖擊波鈍感，與銅、鋁、不銹鋼及RDX等相容性良好，有望作為鈍感引發(fā) 藥、傳爆藥及特殊武器主裝藥，在武器應(yīng)用上前景廣闊。
[0003] LLM-105的合成主要是通過以2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪為中間體，再在三氟 乙酸中使用雙氧水氧化的制備方法，是國(guó)內(nèi)外普遍采用的工藝路線。
[0004] 現(xiàn)有合成路線以2, 6-二氯吡嗪為起始原料，公開了一種LLM-105合成方法，合成 路線如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方法，其特征在于，合成反應(yīng) 式如下：
以2, 6-二氯吡嗪為起始原料，首先以過硫酸鉀作為氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化2, 6-二 氯吡嗪得到2, 6-二氯吡嗪1-氧化物，然后在氨氣溶液中反應(yīng)得到2, 6-二氨基吡嗪1-氧 化物，接著在硝硫混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，得到2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方法， 其特征在于：進(jìn)行氧化反應(yīng)時(shí)，在-l〇°C-50°C條件下，將式（II)化合物溶于90% -98%濃 硫酸中攪拌，多次緩慢加入過硫酸鉀，加完后反應(yīng)體系升溫至0_50°C，保持10h-48h，降至 室溫后傾入冰中，萃取、洗滌、干燥、蒸干溶劑后得到式（III)化合物2, 6-二氯吡嗪-1-氧 化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方法， 其特征在于：進(jìn)行取代反應(yīng)時(shí)，將式（III)化合物與氨氣溶液在密封反應(yīng)器中混合，反應(yīng)體 系升溫至50°C-150°C，保持2h-12h，降至室溫后于0°C以下冷凍，再析出固體過濾，二氯甲 烷洗滌，得到式（IV)化合物2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物；或?qū)⒒旌弦和ㄟ^蒸干溶劑，水中 重結(jié)晶，二氯甲烷洗滌，得到式（IV)化合物2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方 法，其特征在于：進(jìn)行硝化反應(yīng)時(shí)，在-l〇°C_20°C條件下，向硫酸中緩慢加入2, 6-二氨基吡 嗪-1-氧化物，攪拌至完全溶解后，緩慢加入90%-100%發(fā)煙硝酸，加完后反應(yīng)體系于-5°C 至室溫保持2h-10h，最后傾入冰中，過濾、洗滌、干燥后，得到式（1)2, 6-二甲氧基-3, 5-二 硝基吡嗪-1-氧化物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的方法，其特 征在于：進(jìn)行取代反應(yīng)時(shí)，可選擇在各種濃度的氨氣溶液中進(jìn)行，或是氨水溶液中進(jìn)行、或 是氨氣有機(jī)溶液中進(jìn)行、或液氨中進(jìn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的方法，其特 征在于：制備式（IV)化合物的反應(yīng)優(yōu)選在其中存在相對(duì)于式（III)化合物化學(xué)計(jì)量過量的 氨環(huán)境中來反應(yīng)，2, 6-二氯吡嗪-1-氧化物與氨氣溶液的質(zhì)量體積比為1 : (5~50)，量綱 比為g/mL。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成方法，以2,6-二氯吡嗪為起始原料，首先以過硫酸鉀作為氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化2,6-二氯吡嗪得到2,6-二氯吡嗪1-氧化物，然后在氨氣溶液中反應(yīng)得到2,6-二氨基吡嗪1-氧化物，接著在硝硫混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，得到2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物。與現(xiàn)有合成方法相比較，本發(fā)明合成LLM-105只需三步，縮短合成工藝，且沒有用到三氟乙酸，溶劑便宜環(huán)保，制造成本降低。
【IPC分類】C07D241-20
【公開號(hào)】CN104693130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510151698
【發(fā)明人】張文全, 張慶華, 李金山
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日