一種合成草酰二肼硝酸鹽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新型含能化合物一草醜二阱硝酸鹽(草醜二阱一硝酸鹽（W下簡稱 0HN)和草醜二阱二硝酸鹽（W下簡稱OHDN))的合成方法，該方法合成出的氧化劑主要用于 低特征信號固體推進劑、潔凈純感固體推進劑和燃氣發(fā)生劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 草醜二阱一硝酸鹽（OHN)和草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)均為是感度低、化學(xué)穩(wěn)定性 好、含氮量高的新型含能材料。可應(yīng)用于燃氣發(fā)生劑中，穩(wěn)定性好，燃溫低，燃速高，產(chǎn)生的 氣體無毒，可替代毒性高、穩(wěn)定性差的Nar^類氣體發(fā)生劑；也可作為低特征信號推進劑組 分，感度低，不產(chǎn)生有害的HCl氣體，可提高導(dǎo)彈的突防能力。0HN、OHDN的性能見表1，OHN 的感度低于黑索金（畑X)，OHDN的感度與畑X相當(dāng)。
[0003] 表1 0HN、OHDN的性能列表
草醜二阱兩種硝酸鹽（0HN和OHDN)的合成未見文獻報道，本發(fā)明提供的方法是通過草 醜二阱與硝酸溶液的質(zhì)子化作用完成的，控制不同的反應(yīng)條件分別可得到OHN和0HDN。
[0004] 現(xiàn)有草醜二阱（ODH)的合成分為兩種（美國專利US3839105、US3960946);-種是 W己醇為介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，對環(huán)境不友好、成本增加；另一種雖然W水為介質(zhì)，但是反應(yīng)溫度 在45^5(TC，且過程操作繁瑣、周期長，需過夜。本發(fā)明提供的草醜二阱的合成方法是常溫下 在水合阱水溶液中滴加草酸二己醋，簡單、高效、安全、環(huán)保。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高效、高產(chǎn)率、高純度的合成草醜二阱硝酸鹽（草醜 二阱一硝酸鹽OHN和草醜二阱二硝酸鹽OHDN)的方法。
[0006] 本發(fā)明草醜二阱硝酸鹽的技術(shù)解決方案包括W下步驟： (本文除注明外所提到的濃度或比例均為重量百分濃度或重量比） (1) 將11.Sg(即0.Imol)草醜二阱溶解在一定體積的蒸傭水中，加熱至不同溫度； (2) 完全溶解后得到透明溶液，滴加不同摩爾量的硝酸，保持溫度繼續(xù)攬拌； (3) 停止攬拌，降溫，得到白色乳液； (4) 將乳液過濾，用無水己醇沖洗即得白色的產(chǎn)品草醜二阱一硝酸鹽（OHN)或草醜二阱 二硝酸鹽（OHDN)。
[0007] 所述步驟（2)的硝酸均為濃硝酸，濃度為65%~68%。
[0008] 所述步驟（2)中的繼續(xù)攬拌的時間均大于lOmin。
[0009] 所述步驟（3)中的溶液溫度均降至1(TCW下。
[0010] 所述步驟（1) ^ (2)的濃度、摩爾比、溫度等反應(yīng)條件不同，所得產(chǎn)物不同，分別為 草醜二阱一硝酸鹽（OHN)和草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)。
[0011] 所述步驟（1)在制備草醜二阱一硝酸鹽（OHN)時蒸傭水體積為200~300ml;加熱溫 度為6(T8(rc;步驟（2)滴加的硝酸的摩爾量為草醜二阱的廣1.2倍，保持溫度為6(T8(rc。
[0012] 所述步驟（1)在制備草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)時蒸傭水體積為5(T60ml;加熱溫 度為95^10(TC;步驟（2)滴加的硝酸的摩爾量為草醜二阱的rs倍，保持溫度為95^10(TC。
[0013] 本發(fā)明草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)的另一技術(shù)解決方案包括W下步驟： (1)將23. 6g(即0. 2mol)草醜二阱溶解在一定體積的硝酸水溶液中，加熱至溶解；所 述硝酸的摩爾量為草醜二阱的rs倍，溶液體積為5(T200ml。
[0014] (2)完全溶解后，攬拌l(T30min，降溫至1(TCW下，析出白色產(chǎn)品，過濾并用無水 己醇洗涂即為草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)。
[0015] 所述步驟（1)的加熱溫度為95~IOOC。
[0016] 其化學(xué)反應(yīng)式如下：
本發(fā)明所述草醜二阱制備方法為： A、 量取80% (質(zhì)量比）水合阱24g，在室溫下配置20% (質(zhì)量比）水合阱水溶液； B、 滴加草醜二己醋27g，溫度不超過35C，得到白色乳液； C、 過濾洗涂至濾液抑值為廣8,將濾餅烘干即得到草醜二阱。
[0017] 制備草醜二阱的化學(xué)反應(yīng)式如下：
草醜二阱 本發(fā)明通過草酸二己醋與水合阱的阱解反應(yīng)得到中間體草醜二阱，且采用蒸傭水作為 溶劑，安全環(huán)保、操作簡單，產(chǎn)率達97%。
[0018] 本發(fā)明通過草醜二阱與硝酸溶液的質(zhì)子化作用從而得到草醜二阱硝醜鹽（0HN和 OHDN)產(chǎn)品，產(chǎn)率均達98%W上。本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種制備草醜二阱一硝酸鹽 (OHN)和草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)的方法，該方法反應(yīng)周期短、操作簡便、生產(chǎn)成本低，所得 產(chǎn)品純度高，適合于放大生產(chǎn)。 具體實施方案[001引 實施例1 量取80%水合阱24g，在室溫下配置20%水合阱水溶液；溫度不超過35C的情況下滴加 草醜二己醋27g，得到白色乳液；過濾洗涂至濾液抑值為廣8,將濾餅烘干即得到草醜二阱， 產(chǎn)率為97%。
[0020] 實施例2 用實施例1方法得到的草醜二阱11.Sg溶解在250ml蒸傭水中，加熱至60°C完全溶 解，得到透明溶液，在透明溶液中滴加IOg濃硝酸（659T68%)，滴加完畢后保持溫度繼續(xù)攬 拌lOmin，冷卻至10。得到白色乳液，過濾，并用無水己醇沖洗即得白色的產(chǎn)品草醜二阱 一硝醜鹽（OHN)，產(chǎn)率為98%。
[00川 實施例3 用實施例1方法得到的草醜二阱11.Sg溶解在50ml蒸傭水中，加熱至95C溶解，完全 溶解后，滴加49g濃硝酸（659T68%)，攬拌lOmin，冷卻至OC，析出白色產(chǎn)品，過濾并用無水 己醇沖洗即為草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)，產(chǎn)率為99%。
[00過 實施例4 用實施例1方法得到的草醜二阱23. 6g溶解在50ml的25. 2g硝酸的水溶液中，加熱至 95C溶解；完全溶解后，攬拌lOmin，冷卻至OC，析出白色產(chǎn)品，過濾并用無水己醇沖洗即 為草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)，產(chǎn)率為99%。
[002引 實施例5 量取80%水合阱26g，在室溫下配置20%水合阱水溶液；溫度不超過35C的情況下滴加 草醜二己醋29g，得到白色乳液；過濾洗涂至濾液抑值為廣8,將濾餅烘干即得到草醜二阱， 產(chǎn)率為97%。
[0024]實施例6 用實施例5方法得到的草醜二阱11.Sg溶解在55ml蒸傭水中，加熱至98C溶解，完全 溶解后，滴加45g濃硝酸（659T68%)，攬拌20min，冷卻至5°C，析出白色產(chǎn)品，過濾并用無水 己醇沖洗即為草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)，產(chǎn)率為99%。
[00幼 實施例7 用實施例5方法得到的草醜二阱23. 6g溶解在100mL的30g硝酸的水溶液中，加熱至 98C溶解；完全溶解后，攬拌20min，冷卻至5C，析出白色產(chǎn)品，過濾并用無水己醇沖洗即 為草醜二阱二硝酸鹽（OHDN)，產(chǎn)率為99%。