專利名稱:一類新型的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的制備方法
本發(fā)明涉及一類新型的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的制備方法。所制備的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的化學(xué)式為〔PbLn〕3〔Fe(CN)6〕2，式中L代表配體。當(dāng)L為雙齒配體(如2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-二氮雜菲、或鄰-二氨基苯等)時(shí)，n＝2;L為單齒配體(如氧化吡啶等)時(shí)，n＝4。
化學(xué)式為〔PbLn〕3〔Fe(CN)6〕2的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物，是為研制性能良好的固體推進(jìn)劑燃速催化劑而設(shè)計(jì)的一類新型化合物。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，當(dāng)前在固體推進(jìn)劑中使用的燃速催化劑有無機(jī)金屬含氧化合物和有機(jī)過渡金屬化合物兩大類，前者以三氧化二鐵、亞鉻酸銅為代表，后者以二茂鐵及其衍生物為代表。但金屬含氧化合物常常不能滿足較高燃速的要求，而二茂鐵及其衍生物在固體推進(jìn)劑中又常遇到升華和晶析等問題。本發(fā)明制備的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物添加到雙基固體推進(jìn)劑組分中，不僅其穩(wěn)定性和相容性良好，并且對雙基固體推進(jìn)劑的燃速有顯著的催化效果。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)制備化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2(式中dipy代表2，2′一聯(lián)吡啶)的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是揭示與該絡(luò)合物在固體推進(jìn)劑中應(yīng)用有關(guān)的某些性質(zhì)，及其作為燃速催化劑添加到雙基固體推進(jìn)劑中催化
速的效果。
本發(fā)明提供的制備化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2的方法的操作步驟是分別配制一定濃度的鉛鹽溶液和金屬鐵氰化物溶液，然后在攪拌和室溫至90℃條件下，將此二種溶液相混合，再向此混合液中緩慢滴入一定量的2，2′-聯(lián)吡啶的水-甲醇、水-乙醇、甲醇或乙醇溶液，即析出沉淀物。繼續(xù)攪拌一定時(shí)間后，過濾沉淀物。用水、乙醇、乙醚分別洗滌沉淀物，抽干，即得固體產(chǎn)物。固體產(chǎn)物經(jīng)元素分析和紅外光譜鑒定，證實(shí)其化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2。
在操作步驟中所涉及的鉛鹽可以用硝酸鉛、乙酸鉛、氯酸鉛或高氯酸鉛等，最好是用硝酸鉛 金屬鐵氰化物可以用鐵氰化鉀、鐵氰化鈉、鐵氰化鋰或鐵氰化銨，最好是用鐵氰化鉀;鉛鹽和金屬鐵氰化物的溶劑可以用水、水-甲醇或水-乙醇，最好是用水。2，2′-聯(lián)吡啶所用的溶劑最好是甲醇-水或甲醇。
用本發(fā)明提供的方法制備的化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物是淡黃色的細(xì)粉狀結(jié)晶物。絡(luò)合物在室溫空氣中是穩(wěn)定的，并且經(jīng)70℃烘兩天無明顯失重和放氣現(xiàn)象。差熱分析表明絡(luò)合物開始出現(xiàn)放熱分解的溫度為172℃。絡(luò)合物不溶于水、醇、醚、苯、鹵代烷等溶劑，溶于二甲亞砜。
用本發(fā)明提供的方法制備的化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物，對硝化棉一硝化甘油體系的雙基固體推進(jìn)劑的各組分的相容性良好。在雙基固體推進(jìn)劑組分中添加0.01-1%絡(luò)合物制得的固體推進(jìn)劑，于20℃和100公斤/厘米2壓力下測得其燃燒速度為～35毫米/秒。
制備化學(xué)式為〔Pb(dipy)2〕3〔Fe(CN)6〕2的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的方法的具體操作步驟，可用下列實(shí)施例表述。
實(shí)施例1將5.30克(0.016摩爾)Pb(NO3)2于室溫下溶于30ml水中，得溶液I;另將3.52克(0.0107摩爾)K3〔Fe(CH)6〕于室溫下溶于30ml水中，得溶液Ⅱ;然后在攪拌下將Ⅰ和Ⅱ相混合，并在室溫和攪拌下向此混合溶液緩慢滴加溶于40ml甲醇一水溶液(甲醇與水的容積比為1∶1)中的5.00克(0.032摩爾)2，2′一聯(lián)吡啶。滴加過程中即析出固體沉淀物。滴加畢，繼續(xù)攪拌此反應(yīng)混合物30分鐘，過濾固體沉淀物，分別用水、乙醇、乙醚洗濾餅各二次，每次洗液用量為10ml。抽干后得固體產(chǎn)物9.50克(0.0048摩爾)，產(chǎn)率為90.6%(以鉛計(jì))。元素分析(%)Pb31.36(實(shí)測)，31.37(計(jì)算);Fe5.58(實(shí)測)，5.64(計(jì)算)。用KBr壓片測得的紅外光譜數(shù)據(jù)(厘米-1)3050(W)、2100(W)、2050(S)、1593(m)、1578(sh，m)、1560(w)、1492(w)、1475(w)、1454(w)、1440(m)、1416(m)、1385(s)、1356(m)、1338(w)、1318(w)、1245(w)、1215(w)、1174(w)、1160(w)、1090(w)、1062(w)、1041(w)、1013(m)、908(w)、835(w)、814(w)、788(s)、761(m)、736(w)、650(w)、630(w)、592(w)、458(w)、410(w)。(注S-強(qiáng)，m-中，w-弱，sh-肩)。
實(shí)施例2將20.2克(0.061摩爾)Pb(NO3)2于室溫下溶于100ml水中，得溶液I;另將13.4克(0.041摩爾)K3〔Fe(CN)6〕溶于100ml水中，得溶液Ⅱ;然后在攪拌下將Ⅰ和Ⅱ相混合，并在室溫和攪拌下向此混合溶液緩慢滴加溶于100ml甲醇中的19.0克(0.122摩爾)2，2′一聯(lián)吡啶。滴加過程中即析出固體沉淀物。滴加畢，繼續(xù)攪拌此反應(yīng)混合物30分鐘，過濾固體沉淀物，分別用水、乙醇、乙醚洗濾餅各二次，每次洗液用量為30ml，抽干后得固體產(chǎn)物37.6克(0.019摩爾)，產(chǎn)率為95.0%(以鉛計(jì))。元素分析(%)Pb31.03(實(shí)測)，31.37(計(jì)算);Fe5.38(實(shí)測)，5.64(計(jì)算)。紅外光譜數(shù)據(jù)同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種制備鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的簡便方法，其特征是在含有鉛鹽和金屬鐵氰化物的溶液中加入配體溶液，在合適的條件下進(jìn)行反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的方法，其特征是制備的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的化學(xué)式為〔PbLn〕，〔Fe(CN)6〕2，式中L代表配體，當(dāng)L為雙齒配體時(shí)，n＝2，L為單齒配體時(shí)，n＝4。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的方法，其特征是鉛鹽為硝酸鉛、乙酸鉛、氯酸鉛或高氯酸鉛，金屬鐵氰化物為鐵氰化鉀、鐵氰化鈉、鐵氰化鋰或鐵氰化銨，配體為2，2′-聯(lián)吡啶，1，10-二氮雜菲、鄰二氨基苯(以上為雙齒配體)或氧化吡啶等(單齒配體)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的方法，其特征是鉛鹽和金屬鐵氰化物的溶劑為水、水-甲醇或水-乙醇，配體的溶劑為水-甲醇、水-乙醇、甲醇或乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的方法，其特征是反應(yīng)在室溫至90℃進(jìn)行。
專利摘要
本發(fā)明涉及一類新型的鉛鐵雙金屬絡(luò)合物的制備方法。其絡(luò)合物的化學(xué)式為〔PbIn〕
文檔編號(hào)C01B6/26GK85100236SQ85100236
公開日1986年7月16日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者張倫, 何東保, 胡培植 申請人:武漢大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan