本发明涉及和含能材料,尤其涉及一种内盐型高耐热炸药及其制备方法。
背景技术:
1、耐热炸药在石油勘探、尖端武器装备中具有重要的应用需求。随着现代武器装备的发展,对耐热炸药的性能提出了越来越高的要求。然而,现役耐热炸药能量偏低的问题,严重制约了武器装备的发展。研制新型高能耐热炸药是现在武器装备发展的迫切需求。针对该现状,国内各位军工单位及相关院校围绕高能耐热炸药的创制,开展了大量工作。目前,设计合成高能耐热炸药的思路主要有两种:(1)构建类tatb骨架结构的单环炸药;(2)构建具有大π电子共轭体系的多环炸药。基于上述设计思路,近年来合成了大量结构新颖、性能优异的新型炸药。这里面也有一些具有高能高耐热的性能。然而,采用该类策略设计合成的新型炸药普遍具有合成工艺复杂的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于为了解决现有耐热炸药存在能量偏低,不能满足现代武器装备发展的需求,合成工艺复杂的问题,提供一种内盐型高耐热炸药及其制备方法,本发明以3,5-二氨基-4-硝基吡唑为原料,开发了一种合成工艺简单、反应条件温和、收率高的内盐型高耐热炸药的合成方法,并合成了一种结构新颖、综合性能优异的高耐热炸药zdpt,该炸药在耐热炸药领域具有巨大的应用潜力。
2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
3、一种内盐型高耐热炸药,其结构式如下:
4、
5、本发明另一方面还提供了一种内盐型高耐热炸药的制备方法,通过以下合成路线进行制备:
6、进一步方案为,制备方法包括以下步骤:
7、将3,5-二氨基-4-硝基吡唑加入到足量有机溶剂中,持续搅拌,待完全溶解后,加入无机碱水溶液,然后再加入溴化氰溶液,室温反应40-90分钟;反应结束后,停止搅拌,析出橙色粉末沉淀;冰浴条件下,将橙色沉淀加入浓盐酸中,搅拌反应30-90分钟,过滤,干燥后得到目标产物zdpt。
8、进一步方案为,所述有机溶剂包括但dmf、dmso中的一种或多种。
9、进一步方案为,所述无机碱包括lioh、naoh、koh中的一种或多种。
10、进一步方案为,所述3,5-二氨基-4-硝基吡唑、无机碱和溴化氰的物质的量之比为2:1.80~2.10:0.9~1.1。
11、本发明的有益效果在于:
12、本发明的一种内盐型高耐热炸药及其制备方法,制备出了2,6-二氨基-9-氨基-3,5-二硝基二吡唑并三嗪,即zdpt,zdpt除具有高能高耐热的性能优势外,还具有合成方法简单,工艺成本低的优点。单晶x射线衍射测试表明:zdpt具有独特的内盐型、三稠环骨架结构,不溶于水和常规有机溶剂。zdpt热分解温度高达380℃,实测撞击感度大于40j,摩擦感度大于360n,在高能耐热炸药领域具有巨大的应用潜力。
1.一种内盐型高耐热炸药,其结构式如下:
2.如权利要求1所述的一种内盐型高耐热炸药的制备方法,其特征在于,通过以下合成路线进行制备:
3.如权利要求1所述的一种内盐型高耐热炸药的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.如权利要求1所述的一种内盐型高耐热炸药的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂包括但dmf、dmso中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种内盐型高耐热炸药的制备方法,其特征在于,所述无机碱包括lioh、naoh、koh中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种内盐型高耐热炸药的制备方法,其特征在于,所述3,5-二氨基-4-硝基吡唑、无机碱和溴化氰的物质的量之比为2:1.80~2.10:0.9~1.1。