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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610379157.9 (22)申请日 2016.06.01 (71)申请人 西安近代化学研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区丈八东 路168号 (72)发明人 张蒙蒙黄凤臣王友兵周杰文 胡琳琳李媛席伟汪强 (74)专利代理机构 中国兵器工业集团公司专利 中心 11011 代理人 梁勇 (51)Int.Cl. C07D 213/89(2006.01) (54)发明名称 一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化 物的精制方法 (57)摘要 本发明涉及一种2,。
2、6-二氨基-3,5-二硝基吡 啶-1-氧化物的精制方法。 该方法是以二甲基亚 砜为溶剂, 粗品ANPyO与锌盐反应, 形成可溶解于 二甲基亚砜的络合物, 包裹在颗粒内部的杂质2, 6-二氨基-3,5-二硝基吡啶得以释放, 然后向该 均相溶液中滴加盐酸解络合, 利用2,6-二氨基- 3,5-二硝基吡啶极易溶于极性溶剂而2,6-二氨 基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物溶解度较低的特 点, 通过过滤得到精制的2,6-二氨基-3,5-二硝 基吡啶-1-氧化物。 本发明提供的方法具有溶剂 毒性小、 溶剂消耗量显著减少、 反应步骤少、 酸消 耗量少的特点, 具有工业化应用前景, 本发明用 于2,6-二氨基。
3、-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精 制。 权利要求书1页 说明书3页 CN 105924391 A 2016.09.07 CN 105924391 A 1.一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 包括以下步骤: 搅拌下, 将粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物加入到二甲基亚砜中, 加完后 升温至6090, 保温0.5h后, 缓慢加入锌盐, 保温反应0.52h, 待固体物质全部溶解, 然 后向该体系中滴加盐酸, 滴毕后保温搅拌0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到 精制的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物; 其中, 粗品2,。
4、6-二氨基-3,5-二硝基吡啶- 1-氧化物与二甲基亚砜的质量体积比为1g:430ml, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1- 氧化物与锌盐摩尔比为1:0.52; 二甲基亚砜与盐酸体积比为10:0.55。 2.根据权利要求1所述的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 包括以 下步骤: 搅拌下, 将粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物加入到二甲基亚砜中, 加完后 升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入锌盐, 保温反应0.51h, 待固体物质全部溶解, 然后向 该体系中滴加盐酸, 滴毕后保温搅拌0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到。
5、精制 的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物; 其中, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧 化物与二甲基亚砜的质量体积比为1g:820ml, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化 物与锌盐摩尔比为1:0.51; 二甲基亚砜与盐酸体积比为10:0.52。 3.根据权利要求1或2中所述的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 其 特征在于, 锌盐为硫酸锌、 硝酸锌、 乙酸锌以及它们的水合物中一种或多种混合物。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105924391 A 2 一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法 技术领域 0。
6、001 本发明涉及一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 属于有机合 成领域。 背景技术 0002 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)是一种性能优良的新型高能低感 耐热单质炸药, 其晶体密度为1.886g/cm3, 爆速和爆压分别为7900m/s(1.84g/cm3)、 28GPa (1.84g/cm3), DSC分解峰温大于350(10/min), 撞击感度为H50250cm, 摩擦感度0, 可 用于特殊武器、 超高温石油射孔弹、 火工品等领域。 0003 ANPyO的合成主要是通过以2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(ANPy)为中间体, 。
7、在乙酸 或三氟乙酸中使用双氧水氧化的制备方法, 是国内外普遍采用的工艺路线。 然而, 不管是 RitterH,LiehtHH等(J.Heterocycl.Chem,1995,32:585-590; J.Heterocycl.Chem, 1996,33:895-904)的合成方法, 还是后来成健等(有机化学,2008,28(11):1943-1947)、 王 艳红等(有机化学,2009,29(5):780-783)所采用的改进方法, 在ANPy氧化过程中均是非均 相反应, 所得样品含有未反应的中间体ANPy。 何志伟等(含能材料,2009,17(4):392-395)分 别以三氟乙酸(12/10。
8、0, 溶质溶剂比, 单位g/ml, 下同)、 常用极性有机溶剂二甲基亚砜(1.2/ 100)和N,N-二甲基甲酰胺(0.8/100)为溶剂采用沉降法对ANPyO进行了精制研究, 获得了精 制样品。 成健在其博士论文(吡啶类钝感炸药的合成、 表征和性能研究, 南京:南京理工大 学, 2012年)在分析何志伟方法存在所用溶剂价格昂贵、 毒性大、 常用极性有机溶剂对ANPyO 溶解性能低的基础上, 提出了先用醋酐与ANPyO及其中的杂质ANPy反应生成溶解性能相对 较高的乙酰化物, 然后通过一般精制方法除去杂质, 再去除乙酰化物中的乙酰基得到 ANPyO。 结果表明在二甲基亚砜(10/100)、 N。
9、,N-二甲基甲酰胺(5.56/100)、 N-甲基-2-吡咯烷 酮(6.25/100)溶剂中ANPyO乙酰化产物溶解性有所提高, 但获得精制的ANPyO需要经过乙酰 化、 精制、 去乙酰化等过程, 过程繁琐。 专利CN201510100703.6提到的利用2,6-二氨基-3,5- 二硝基吡啶-1-氧化物铜配合物的生成与解络合法精制2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧 化物, 该法中酸与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物铜配合物的体积质量比大于4ml: 1g。 0004 已有的ANPyO精制方法, 仍存以下不足: 1)所用溶剂三氟乙酸毒性大; 2)常用极性 有机溶剂消耗量大; 。
10、3)反应步骤多; 4)酸的使用量过大。 发明内容 0005 为了克服现有技术存在的不足, 本发明提供了一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶- 1-氧化物的精制方法, 该法具有所用溶剂毒性小, 溶剂消耗量显著减少, 反应步骤少,酸使 用量少的特点。 0006 本发明的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法是以极性有机溶剂 为溶剂, 粗品ANPyO与锌盐反应, 形成均相极性溶剂溶液, 然后向均相溶液中滴加盐酸, 利用 说明书 1/3 页 3 CN 105924391 A 3 ANPy极易溶于极性溶剂而ANPyO在极性溶剂中溶解度较低的特点, 通过过滤得到精制的 ANPyO。 0。
11、007 本发明提供的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 包括以下步 骤: 0008 搅拌下, 将粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物加入到二甲基亚砜中, 加 完后升温至6090, 保温0.5h后, 缓慢加入锌盐, 保温反应0.52h, 待固体物质全部溶 解, 然后向该体系中滴加盐酸, 滴毕后保温搅拌0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥 后得到精制的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物; 其中, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基 吡啶-1-氧化物与二甲基亚砜的质量体积比为1g:430ml, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡 啶。
12、-1-氧化物与锌盐摩尔比为1:0.52; 二甲基亚砜与盐酸体积比为10:0.55。 0009 本发明优选的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 包括以下步 骤: 0010 搅拌下, 将粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物加入到二甲基亚砜中, 加 完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入锌盐, 保温反应0.51h, 待固体物质全部溶解, 然 后向该体系中滴加盐酸, 滴毕后保温搅拌0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到 精制的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物; 其中, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶- 1-氧化物与二。
13、甲基亚砜的质量体积比为1g:820ml, 粗品2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1- 氧化物与锌盐摩尔比为1:0.51; 二甲基亚砜与盐酸体积比为10:0.52。 0011 所述锌盐为硫酸锌、 硝酸锌、 乙酸锌以及它们的水合物中一种或多种混合物。 0012 本发明的优点: 0013 本发明提供了一种2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的精制方法, 该方法所 用的溶剂二甲基亚砜毒性及挥发性低于毒性较大的三氟乙酸; 溶剂二甲基亚砜消耗量(1g/ 8ml)明显少于对比文献中的(1.2g/100ml); 精制反应一锅完成, 步骤简单; 酸的消耗量(最 小可达0.4ml:1g)明显少于对比文。
14、件中的4ml:1g。 具体实施方式 0014 ANPyO难溶于常用有机溶剂, 同时存在与溶剂流出时间相重叠的现象, 液相色谱法 难以测量其纯度。 ANPyO样品中的杂质是未被氧化的ANPy, 由于ANPy与ANPyO在核磁氢谱中 的出峰位置清晰明确, 可利用ANPyO和ANPy分子结构中同一位置H出峰面积积分的比值获得 ANPyO样品纯度的数据。 0015 实施例所用粗品ANPyO纯度分别为90、 93、 96(核磁H谱测得), 粗品称样时摩 尔数按纯品计算。 0016 以下通过实施例对本发明作进一步说明, 但本发明不受下列实施例的限制。 0017 实施例1: 0018 搅拌下, 将4.3g(。
15、0.02mol)纯度为93的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物 加入到51.6ml二甲基亚砜中, 加完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入2.195g(0.01mol) 的Zn(CH3COO)22H2O, 保温反应0.5h, 待固体物质全部溶解, 然后向该体系中滴加5.2ml盐 酸, 滴毕后保温0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到纯度为99.62,6-二氨 基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物3.87g。 说明书 2/3 页 4 CN 105924391 A 4 0019 结构鉴定: 0020 红外光谱(KBr, cm-1): 3453, 3285, 16。
16、48, 1622, 1489, 1453, 1365, 1331, 1281, 1233, 1037, 751; 0021 1HNMR(DMSO-d6, 500MHz, ppm): 9.1889(s,1H,H-4),8.8542(brs,2H,NH S), 8.8031(brs,2H,NH S)。 0022 上述结构鉴定数据证实所得物质是2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物。 0023 实施例2: 0024 搅拌下, 将4.3g(0.02mol)纯度为96的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物 加入到34.4ml二甲基亚砜中, 加完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入。
17、2.5g(0.0139mol) 的Zn(CH3COO)22H2O, 保温反应1h, 待固体物质全部溶解, 然后向该体系中滴加1.7ml盐酸, 滴毕后保温0.5h, 趁热过滤, 过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到纯度为99.32,6-二氨 基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物4.0g。 0025 实施例3: 0026 搅拌下, 将4.3g(0.02mol)纯度为90的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物 加入到86ml二甲基亚砜中, 加完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入3.27g(0.011mol)的 Zn(NO3)26H2O, 保温反应1h, 待固体物质全部溶解, 然。
18、后向该体系中滴加4.3ml盐酸, 滴毕 后保温0.5h, 趁热20后, 过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到纯度为99.62,6-二氨 基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物3.70g。 0027 实施例4: 0028 搅拌下, 将4.3g(0.02mol)纯度为93的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物 加入到50ml二甲基亚砜中, 加完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入5.75g(0.02mol)的 ZnSO47H2O, 保温反应1h, 待固体物质全部溶解, 然后向该体系中滴加3ml盐酸, 滴毕后保温 0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到纯度为99。
19、.32,6-二氨基-3,5-二硝基吡 啶-1-氧化物3.81g。 0029 实施例5 0030 搅拌下, 将4.3g(0.02mol)纯度为96的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物 加入到70ml二甲基亚砜中, 加完后升温至80, 保温0.5h后, 缓慢加入2.195g(0.01mol)的 Zn(CH3COO)22H2O, 保温反应1h, 待固体物质全部溶解, 然后向该体系中滴加14ml盐酸, 滴 毕后保温0.5h, 趁热过滤, 滤饼水洗、 丙酮淋洗、 干燥后得到纯度为99.52,6-二氨基-3,5- 二硝基吡啶-1-氧化物4.01g。 说明书 3/3 页 5 CN 105924391 A 5 。