[发明专利]一种高能氧化剂二硝酰胺铵的分离制备的方法

说明书

本发明属于二硝酰胺铵提纯应用技术领域，尤其涉及一种新型高能氧化剂二硝酰胺铵的分离制备的方法。包括以下有效步骤：首先将反相层析填料加入到层析柱中，待用；以氨基磺酸氨为原料，经混酸法合成得到ADN粗品，待用；将混酸法合成得到的含有ADN粗品加水定容，经流速泵入层析柱系统进行上样；将上样后的ADN粗品层析柱用纯化水进行冲洗；冲洗完成后，用甲醇/水、乙醇/水、乙腈/水或丙酮/水对上样ADN粗品层析柱进行洗脱；洗脱过程种通过高效液相色谱(HPLC)进行检测分析，收集高纯度ADN馏分；对收集得到的高纯度ADN馏分进行浓缩后低温析晶，得到高纯度ADN产品。本发明方法简单、操作方案。安全可靠且无污染物产生，适合大规模推广使用。

技术领域

本发明属于二硝酰胺铵提纯应用技术领域，尤其涉及一种高能氧化剂二硝酰胺铵的分离制备的方法。

背景技术

二硝酰胺铵代号为ADN，其具有含氧量高，生成热大的特点，因此即可作为炸药，又常被作为固体推进剂的氧化剂。与高氯酸铵相比，二硝酰胺铵分子结构中不含氯，燃烧产物无烟，可增加导弹发射的隐蔽性和减少环境污染。二硝酰胺铵的比冲和特征速度分别为2003N s/kg、1282.6m/s，均远高于高氯酸铵。用二硝酰胺铵取代高氯酸铵，航天助推器的推力可增加14％，每次发射载荷可增加4t。但ADN的起始分解温度较低(127℃)，要想使ADN在推进剂中得到应用，提高热稳定性成为关键问题。

中子衍射技术可以用来探究物质内部结构与缺陷，将二硝酰胺铵分子中的氢替换为氘有助于避免氢对中子衍射信噪比的影响，更加精确的表征全氘代二硝酰胺铵的物质结构。此外，用氘替换氢，分子的键能也将有所增加，二硝酰胺铵的能量特性也会因此提高。可以看出全氘代二硝酰胺铵的成功合成对其未来在科研以及军事领域的安全利用具有很大的促进作用。

现有的二硝酰胺铵制备主要是1997年LANGLET提出的方法一种混酸硝化法，该方法采用混酸为硝化剂硝化氨基磺酸铵，最终得到二硝酰胺铵。此方法的中间产物HN(NO2)2在酸性条件下不稳定，会逐渐分解，需不断取样测得溶液中HN(NO2)2浓度达到最大时才能进行下一步中和操作，因此操作过程较为繁琐；此外，该法合成过程中会产生大量硝酸盐和硫酸盐副产物，很难去除，造成了ADN分离纯化困难，多种分离纯化方法均不能得到高纯度的ADN产品，目前采用的纯化方法，生产成本高，产生大量的固体或者液体废弃物，对环境污染严重。

发明内容

本发明针对上述的ADN提纯所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、方法简单且能够有效提高ADN纯度的一种高能氧化剂二硝酰胺铵的分离制备的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种高能氧化剂二硝酰胺铵的分离制备的方法，包括以下有效步骤：

a、首先将反相层析填料加入到层析柱中，待用；

b、以氨基磺酸氨为原料，经混酸法合成得到ADN粗品，待用；

c、将混酸法合成得到的含有ADN粗品加水定容，经流速泵入层析柱系统进行上样；

d、将上样后的ADN粗品层析柱用纯化水进行冲洗；

e、冲洗完成后，用甲醇/水、乙醇/水、乙腈/水或丙酮/水对上样ADN粗品层析柱进行洗脱；

f、洗脱过程种通过高效液相色谱(HPLC)进行检测分析，收集高纯度ADN馏分；

g、对收集得到的高纯度ADN馏分进行浓缩后低温析晶，得到高纯度ADN产品。

其中，所述a步骤中，反相层析填料为PS/DVB材质的反相填料或硅胶键合C18 \C8填料。

作为优选，所述c步骤中，ADN粗品与反相填料的上量比在5%~20%。

作为优选，所述d步骤中，用层析柱两倍体积纯化水对层析柱进行冲洗。