一種1-氨基-3-硝基胍的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種合成1-氨基-3-硝基胍的合成方法，屬于含能材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 高氮含能化合物是近幾年來發(fā)展起來的一類具有良好應(yīng)用前景的新型含能材料， 具有高的正生成焓，熱穩(wěn)定性好，分子結(jié)構(gòu)中的高氮低碳、氫含量使其更容易達(dá)到氧平衡， 且燃燒產(chǎn)物中仏含量高，H 20和C02含量低，降低了出口氣體產(chǎn)物的特征信號(hào)。部分化合物的 靜電感度、沖擊波感度、摩擦感度都比較低。由于高氮含能化合物自身的優(yōu)越性使其在低特 征信號(hào)推進(jìn)劑、新型高能鈍感炸藥等含能材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。1-氨基-3-硝基胍 (ANG)其密度為1.722g/cm 3,爆熱為3310K，爆速為8729m/s，爆壓為307Kbar，產(chǎn)氣量878L/ kg，氮含量為58.8%。是一種高氮含能化合物，有望在武器裝備中推廣使用。
[0003] Niko Fischer在《l-Amin〇-3_nitroguanidine(ANQ)in high-performance ionic energetic materials》Journal of High-performance ionic energetic materials 2012，573-588中報(bào)道了 1 -氨基-3-硝基胍的合成方法，其合成路線如下：
[0005] 該合成方法將硝基胍加入水中升溫至55°C，滴加水合肼時(shí)間大于15min，冷至室 溫，有鹽酸調(diào)節(jié)PH = 7,冷凍過夜得到產(chǎn)物用熱水重結(jié)晶得到純品。該方法主要存在以下不 足:反應(yīng)步驟長，反應(yīng)后處理復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種反應(yīng)步驟 短，操作簡(jiǎn)單，后處理方法簡(jiǎn)單的1-氨基-3-硝基胍合成方法。
[0007] 本發(fā)明構(gòu)思：提供一種合成步驟短，后處理方法簡(jiǎn)單的1-氨基-3-硝基胍合成方 法。本發(fā)明的合成路線如下：
[0009]本發(fā)明的為一種1-氨基-3-硝基胍的合成方法，其結(jié)構(gòu)式如（I)所示：
[0011]以2-甲基-3-硝基異硫脲為原料，其結(jié)構(gòu)式如（II)所示，本發(fā)明合成方法包括以下 步驟:將2-甲基-3-硝基異硫脲加入水中，滴加質(zhì)量百分比為80%的水合肼，加完升溫至40 ~70°C，保溫3~6h冷卻、過濾，用水和乙醇淋洗、干燥步驟得氨基硝基胍，其中水合肼和2-甲基-3-硝基異硫脲和硝酸摩爾比例為1:1~2。
[0012] 2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基硝基胍的合成方法，包括以下步驟：
[0013]將2-甲基-3-硝基異硫脲加入水中，滴加質(zhì)量百分比為80%的水合肼，加完升溫至 50°C，保溫5h冷卻、過濾，用水和乙醇淋洗、干燥步驟得氨基硝基胍，其中水合肼和2-甲基- 3-硝基異硫脲和硝酸摩爾比例為1:1。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 本發(fā)明方法，以市售試劑2-甲基-3-硝基異硫脲為原料，反應(yīng)步驟為一步，操作過 程簡(jiǎn)單，后處理簡(jiǎn)單反應(yīng)完畢后直接過濾得到產(chǎn)物，而對(duì)比文件中市售試劑硝基胍為原料， 反應(yīng)步驟為兩步，反應(yīng)后處理復(fù)雜。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017] 實(shí)施例！
[0018] 室溫下，將2g(19.4mmol )2_甲基-3-硝基異硫脲加入40mL的水中，滴加80% 1.21g (19.4mmol)水合肼，加完升溫至50°C，保溫5h，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)乙醇淋洗、干燥步驟得白 色固體1.288，收率50%。
[0019] 結(jié)構(gòu)鑒定
[0020] 紅外光譜IR(KBr ,01^^:3390,3323,3295,3216,1668,1618,1578,1281,1179， 1010,708,639
[0021 ]核磁光譜：13CNMR(DMS0-d6，125MHz)，δ: 161 · 549;
[0022] ^NMRCDMSO-de, 500ΜΗζ)δ：9.324,8.267,7.549,4.678
[0023] 元素分析:結(jié)構(gòu)式&Η5Ν502
[0024] 理論值:C10.08，H 4·20，Ν 58.82;
[0025] 實(shí)測(cè)值：C9.83，H 4·35，Ν58·73;
[0026] 上述結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)證實(shí)本步驟得到的物質(zhì)確實(shí)是1-氨基-3-硝基胍。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 室溫下，將4g(38.8mmol )2_甲基-3-硝基異硫脲加入40mL的水中，滴加80% 1.21g (19.4mmol)水合肼，加完升溫至50°C，保溫5h，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)乙醇淋洗、干燥步驟得白 色固體1.15g，收率45%。
[0029] 實(shí)施例3
[0030] 室溫下，將2g(19.4mmol )2_甲基-3-硝基異硫脲加入40mL的水中，滴加80% 1.21g (19.4mmol)水合肼，加完升溫至70°C，保溫6h，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)乙醇淋洗、干燥步驟得白 色固體1.2g，收率47%。
[0031] 實(shí)施例4
[0032] 室溫下，將2g(19.4mmol )2_甲基-3-硝基異硫脲加入40mL的水中，滴加80% 1.21g (19.4mmol)水合肼，加完升溫至40°C，保溫3h，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)乙醇淋洗、干燥步驟得白 色固體l.Og，收率40%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種I-氨基-3-硝基脈的合成方法，I-氨基-3-硝基脈的結(jié)構(gòu)式如(I)所示：W2-甲基-3-硝基異硫脈為原料，其結(jié)構(gòu)式如（II)所示，包括W下步驟:將2-甲基-3-硝 基異硫脈加入水中，滴加質(zhì)量百分比為80%的水合阱，加完升溫至40~70°C，保溫3~化冷 卻、過濾，用水和乙醇淋洗、干燥得1-氨基-3-硝基脈，其中水合阱和2-甲基-3-硝基異硫脈 和硝酸摩爾比例為1:1~2。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-氨基-3-硝基脈的合成方法，包括W下步驟： 將2-甲基-3-硝基異硫脈加入水中，滴加質(zhì)量百分比為80%的水合阱，加完升溫至50 °C，保溫化冷卻、過濾，用水和乙醇淋洗、干燥得1-氨基-3-硝基脈，其中水合阱和2-甲基-3-硝基異硫脈和硝酸摩爾比例為1:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種1-氨基-3-硝基胍的合成方法，該方法包括以下步驟：將2-甲基-3-硝基異硫脲加入水中，滴加80％的水合肼，加完升溫至40～70℃，保溫3～6h冷卻、過濾，用水和乙醇淋洗、干燥得氨基硝基胍，其中水合肼和2-甲基-3-硝基異硫脲摩爾比例為1:1～2。本發(fā)明主要用于1-氨基-3-硝基胍的合成。
【IPC分類】C07C281/16
【公開號(hào)】CN105503661
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610018973
【發(fā)明人】賈思媛, 畢福強(qiáng), 王伯周, 李祥志, 霍歡
【申請(qǐng)人】西安近代化學(xué)研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日