[发明专利]一种大颗粒3,4‑双（4′‑硝基呋咱‑3′‑基）氧化呋咱的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大颗粒3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱的制备方法，属于含能材料领域。

背景技术

3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱，是一种集呋咱、氧化呋咱及硝基于一体的含能化合物，其外观为白色或淡黄色固体，晶体密度为1.937g/cm³。研究表明，DNTF的综合性能优于HMX，而接近于CL-20，不仅可以作为炸药及其它爆炸产品，而且还可以作为低特征信号推进剂的高能添加剂，《含DNTF的改性双基推进剂燃烧性能》，推进技术，2006，27(5)报道了3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱的粒度对DNTF基改性双基推进剂的燃速影响明显，DNTF粒度较大时，燃速较高(53.19mm/s，16MPa)，压强指数较大。而目前晶体颗粒方面的研究甚少，且合成出的DNTF颗粒细小，投入使用不能表现出DNTF的最佳性能，因而限制了其应用。

例如，《3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱结晶工艺》，含能材料，2016，24(5)报道了以70％乙酸/水为溶剂采用冷却结晶法得到3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱，其中3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品和70％乙酸/水的重量比为1:6～7。按照此方法得到的3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱晶体颗粒较小，颗粒中位径为116.63μm。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种大颗粒的3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱的制备方法，经该制备方法得到的3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粒度较大。

本发明的大颗粒3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱的制备方法，包括以下步骤：以3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品为原料，包括以下步骤：在温度20℃搅拌下，向三口瓶中加入1,2-二氯乙烷和3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品，加热升温至70℃～82℃并保温0.5h～1h，热过滤上述溶液；将热过滤所得滤液在搅拌转速为50转/分～300转/分下，降温速率为0.2℃/min～0.5℃/min，降温至20℃，过滤，所得滤液收集，滤饼经水洗和干燥步骤，得到3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(DNTF)，其中3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(DNTF)粗品和1,2-二氯乙烷的重量比为1:2～4。

本发明的优选技术方案，包括以下步骤：包括以下步骤：在温度20℃搅拌下，向三口瓶中加入1,2-二氯乙烷和3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品，加热升温至80℃并保温1h，热过滤上述溶液；将热过滤所得滤液在搅拌转速为50转/分下，降温速率为0.2℃/min，降温至20℃，过滤，所得滤液收集，滤饼经水洗和干燥步骤，得到3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱，其中3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品和1,2-二氯乙烷的重量比为1:3。

所述3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱粗品为以丙二腈为原料经过亚硝化、肟化、脱水环化、二聚缩合、氧化反应步骤得到的纯度为92％～96％的3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱。

本发明具有如下优点：

本发明提供的大颗粒3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(DNTF)的制备方法，与现有技术相比，具有如下优点：(1)提高了3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱的晶体颗粒粒度，晶体颗粒中位径为224～567μm，而对比技术方法的3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱晶体颗粒中位径为116.63μm；(2)降低了重结晶溶剂使用量DNTF粗品和1,2-二氯乙烷的重量比为1:2～4，结晶溶剂为1,2-二氯乙烷单一溶剂，可回收重复使用，而对比文件中采用70％乙酸/水混合溶剂，溶剂使用量大(DNTF粗品和70％乙酸/水的重量比为1:6～7)，溶剂不易回收，很难重复使用。

具体实施方式：

本发明的大颗粒3,4-双(4′-硝基呋咱-3′-基)氧化呋咱(DNTF)的制备方法中粒度检测采用英国马尔文公司Mastersizer 2000激光粒度仪。

纯度测试设备为高效液相色谱仪(HPLC)，型号为日本岛津公司LC-2010A型，测试方法为Q/AY339B-2011。