[发明专利]2-硝基-4,5-二氰基-1H-咪唑的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法，属于化学合成领域。 

背景技术

硝基取代的咪唑类化合物具有对静电、摩擦和撞击钝感以及热稳定性好的特点，是一类新型优良的不敏感炸药。近年来，国内外对1，4-二硝基咪唑、2，4-二硝基咪唑和1-甲基-2，4，5-三硝基咪唑进行了研究，发现其可作为含能材料使用。硝基咪唑化合物还是药物合成中的重要中间体。2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的分子结构为在咪唑环上引入硝基和氰基，使该化合物具有低感、高生成焓及热稳定性好等优点，可以作为新型含能离子盐的酸组分以及新型燃烧催化剂铅、铜等金属配合物的配体，在含能材料领域具有广泛的应用前景。 

《Stereoselective synthesis of dithymidine phosphorothioates using d-xylose derived chiralauxiliaries》，Tetrahedron，2001，57：1677-1687一文公开了一种2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法，其制备路线为： 

该方法在室温条件下，(1.33g，10mmol)的2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑与30mL水混合，加入7.5mL的浓盐酸使原料溶解。冰水浴冷却反应液，在上述溶液中滴加(1g，14mmol)亚硝酸钠的水溶液，0℃搅拌10分钟，滤出固体，得2-重氮-4，5-二氰基咪唑，其结构式如(III)所示。室温条件下，在化合物III的反应瓶中滴加等摩尔量的亚硝酸钠水溶液，以薄层色谱监测反应进程，反应结束后，经乙酸乙酯萃取、干燥，快速柱层析提纯得到产物2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑，两步反应总收率为80％。但是该方法步骤较多，反应收率较低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种不仅步骤较少又反应收率较高的2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法。 

本发明的制备路线为： 

为了解决上述技术问题，本发明的2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法，其结构式如(I)所示，本发明以2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑为原料，其结构式如(II)所示，包括步骤如下： 

在温度为-15℃～0℃下，将2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑加入到亚硝酸钠水溶液中，滴加酸溶液后，升温至温度35℃～60℃，反应至无气泡产生为止，将反应液温度降至室温，用乙酸乙酯萃取6次，每次50mL，用无水硫酸镁干燥萃取液后，蒸出乙酸乙酯得粗品，以乙酸乙酯为洗脱剂，经柱层析得产物2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑，其中亚硝酸钠和2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑的摩尔比为5∶1～15∶1。 

2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法所述的酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸和醋酸的水溶液。一元酸(如盐酸、硝酸和醋酸)和2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑的摩尔比为2∶1～2.5∶1。二元酸(如硫酸)和2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑的摩尔比为1∶1～1.25∶1。酸的浓度为1％～20％(质量)。 

一种优选的2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法，包括步骤如下：在温度为-10℃下，将2.058g，15mmol 2-氨基-4，5-二氰基-1H-咪唑加入到含10.455g，150mmol亚硝酸钠的24mL水溶液中，滴加12.045g，33mmol 10％(质量)的盐酸溶液后，升温至温度40℃，反应至无气泡产生为止，将反应液温度降至室温，用乙酸乙酯萃取6次，每次50mL，用无水硫酸镁干燥萃取液后，蒸出乙酸乙酯得粗品，以乙酸乙酯为洗脱剂，经柱层析得产物2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑。 

本发明的优点： 

本发明的2-硝基-4，5-二氰基-1H-咪唑的制备方法步骤较少，仅为一步，而对比文献的公开的制备方法为两步；本发明提供的制备方法的收率较高，其可达90.5％，而对比文献的公开的制备方法的反应总收率80％。 

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。 

以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，这些实施例是较优的例子，主要用于理解本发明，但本发明不限于这些实施例。 

实施例1：