一種3-(2’,4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3-(2’,4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物，其制備包括以下步驟：以2,4-二硝基氯苯為原料，與亞氨基二乙酸進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到3-(2’,4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸化合物；然后3-(2’,4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸與二價(jià)鉛鹽進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制得3-(2’,4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物。其結(jié)構(gòu)式如下所示：。本發(fā)明主要應(yīng)用于雙基系固體推進(jìn)劑中作為燃燒催化劑。
【專利說明】—種3-(2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固體推進(jìn)劑用催化劑，特別涉及一種3-(2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]在改善雙基系推進(jìn)劑或改性雙基推進(jìn)劑配方燃燒性能方面，當(dāng)前常用的方法是通過加入一些金屬鹽作為燃燒催化劑，來調(diào)節(jié)推進(jìn)劑的燃速和壓力指數(shù)，添加量一般為質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1% -5%。但是，現(xiàn)有應(yīng)用的金屬鹽催化劑如沒食子酸鉛、雷索酸鉛、水楊酸鉛、硬脂酸鉛等結(jié)構(gòu)中不含有硝基、疊氮基、硝酸酯基等含能基團(tuán)，將這些化合物加入到固體推進(jìn)劑配方中雖然能起到調(diào)節(jié)燃燒性能的作用，但是使固體推進(jìn)劑的能量水平有所降低。例如洪偉良等在《含能材料》2005,63(3) =249-253中報(bào)道的沒食子酸鉛惰性燃燒催化劑，雖然能夠調(diào)節(jié)固體推進(jìn)劑的燃燒性能，但是同時(shí)也使固體推進(jìn)劑的能量有所損失，該催化劑僅能使固體推進(jìn)劑在4MPa下的燃速為6.96mm/s。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足，提供一種既能調(diào)節(jié)固體推進(jìn)劑的燃燒性能，又使推進(jìn)劑能量不損失的含能燃燒催化劑3-(2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛(NBCPb)化合物，并且提供該化合物的制備方法及作為燃燒催化劑在雙基系推進(jìn)劑中應(yīng)用。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明的整體思路是⑴提供一種含有能量基團(tuán)NO2基的3-(2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物；(2)提供一種3-(2’，4’ - 二硝基苯基)_3_氮雜-戍二酸鉛化合物的合成方法；(3)將3- (2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戍二酸鉛化合物作為燃燒催化劑在雙基系推進(jìn)劑中應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明的3_(2’，4’ - 二硝基苯基)-3_氮雜-戊二酸鉛化合物，結(jié)構(gòu)式如下所示:
[0006].

【權(quán)利要求】
1.一種3-(2’，4’- 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物，其特征在于結(jié)構(gòu)式如下:
2.權(quán)利要求1所述的3-(2’，4’- 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物的制備方法，以亞氨基二乙酸為原料，包括以下步驟: (1)將亞氨基二乙酸加入去離子水和乙醇中，然后加入縛酸劑，再加入2，4-二硝基氯苯，其中亞氨基二乙酸、縛酸劑和2，4-二硝基氯苯的摩爾比為1:1:2.5~3.0，控制反應(yīng)溫度在50V~70°C，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)4h~7h，然后冷卻、靜置，過濾，無水乙醇重結(jié)晶，過濾，干燥制得3- (2 ’，4 ’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戍二酸； (2)將可溶性鉛鹽溶解于去離子水中配成溶液，再將3-(2’，4’- 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸用強(qiáng)堿溶液溶解，控制溶液PH值在9~10，然后在攪拌下加入可溶性鉛鹽溶液，其中3-(2’，4’ - 二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸和可溶性鉛鹽的摩爾比為1:1，混合均勻；在70°C~90°C恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h~4h，然后冷卻、靜置；將沉淀洗滌、過濾、干燥即可制得3-(2’，4’ -二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛金屬化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3-(2’，4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物的制備方法，其特征在于:所述的縛酸劑為:碳酸鉀、碳酸鈉或甲醇鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3-(2’，4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物的制備方法，其特征在于:所述的強(qiáng)堿為:NaOH或K0H。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3-(2’，4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物的制備方法，其特征在于:所述的可溶性鉛鹽為:硝酸鉛或硫酸鉛。
6.權(quán)利要求1所述的3-(2’，4’-二硝基苯基)-3-氮雜-戊二酸鉛化合物作為燃燒催化劑用于雙基系推進(jìn)劑。
【文檔編號(hào)】C07C227/18GK104130148SQ201410378172
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】汪營(yíng)磊, 姬月萍, 趙鳳起, 安亭, 朱勇, 高福磊, 劉衛(wèi)孝, 儀建華, 陳斌, 張麗潔, 莫洪昌, 丁峰 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所