[发明专利]一种LLM-105硝胺衍生物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种LLM‑105硝胺衍生物及其制备方法。本发明的LLM‑105硝胺衍生物，以2,6‑二甲氧基吡嗪为原料，依次经过氧化、硝化、胺化、再硝化反应制备得到。本发明提供了一种制备LLM‑105硝胺化衍生物的有效方法。计算表明此类衍生物比其前驱体LLM‑105具有更高的爆轰性能，具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种有机合成领域，具体涉及一种LLM-105硝胺衍生物及其制备方法。

背景技术

诸如TNT、RDX、HMX等炸药在广泛应用于武器系统的同时，其在外力撞击下引发的一系列事故使得具有高性能及低感度的新型含能材料成为研究热点。吡嗪类化合物由于分子中含有大量的N-N和C-N具有较高的生成焓，并且相比传统的含能材料TNT、RDX和HMX它具有更高的氧平衡，而且密度也更高。吡嗪环是环上含有两个氮原子的六元杂环化合物，其含氮量为35％，由于较高的含氮量，吡嗪环可以作为人们研究高能量密度含能材料的一个很好的选择。目前人们对吡嗪环的研究主要集中在它的含能衍生物LLM-105上。

2,6-二氨基-3,5-二硝基-1氧吡嗪，即LLM-105，首次由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)合成，并引起了研究人员的广泛关注。LLM-105对冲击、火花和摩擦都不敏感，能力比TATB高15％，被公认为是一种具有良好稳定性并具有一定能量水平的不敏感炸药。已有诸多报道研究了LLM-105的合成、结构和性质，证实LLM-105有望作为钝感引发药、传爆药及特殊武器主炸药等，在武器应用上前景广阔。因此，基于LLM-105优良性能，开发基于吡嗪的骨架结构，合成LLM-105的衍生物具有重要的研究价值。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供一种LLM-105硝胺衍生物及其制备方法。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种LLM-105硝胺衍生物的制备方法，它是以2,6-二甲氧基吡嗪为原料，依次经过氧化、硝化、胺化、再硝化反应制备得到。

根据本发明更进一步的技术方案，该方法包括以下步骤：

A，2,6-二甲氧基吡嗪的氧化

在室温下，配制氧化试剂溶液，然后缓慢将2,6-二甲氧基吡嗪溶于氧化剂溶液中；接着，在室温～80℃下，搅拌反应2～12小时；反应完毕后，将反应体系缓慢倾倒入冰水中；再用乙酸乙酯萃取3～9次，合并有机相，无水硫酸镁干燥；减压抽滤，减压旋转蒸发除去溶剂，干燥后得到白色固体产物，即2,6-二甲氧基吡嗪-4-氧化物；

B，2,6-二甲氧基吡嗪-4-氧化物的硝化

在0～10℃下，向硫酸中缓慢加入步骤A制得的2,6-二甲氧基吡嗪-4-氧化物，搅拌至完全溶解后，缓慢加入硝化剂；在0～10℃下继续搅拌30min，然后将反应体系缓慢升至室温继续搅拌4h；反应完毕后，将反应体系缓慢倾倒入冰水中，析出淡黄色固体；减压抽滤、去离子水洗涤、干燥得到淡黄色固体产物，即2,6-二甲氧基-3,5-二硝基吡嗪-4-氧化物；

C，LLM-105烷基衍生物的制备

在室温下，将步骤B制得的2,6-二甲氧基-3,5-二硝基吡嗪-4-氧化物溶于有机溶剂中；然后缓慢加入足量胺，将反应体系在室温～100℃下搅拌2～48h后，将反应体系倾入冰水中，依次经过过滤、洗涤、干燥制得LLM-105烷基衍生物；

D，LLM-105烷基衍生物的硝化