一种2,6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种吡嗪类化合物的合成方法,尤其涉及一种2, 6-二氨基吡嗪-1-氧 化物的合成方法。
【背景技术】
[0002] 2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的机械感度极不敏感,其密 度为I. 913g/cm3,性能介于HMX和TATB之间,热分解温度为347°C,可用于高能钝感传爆药 的主题炸药和雷管装药。LLM-105可由2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的硝化得到。文献[赵 晓锋,刘祖亮,姚其正等.2, 6-二氨基-3, 5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成[J].火炸药学 报,2012,35(3) :15-17.]报道的2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成方法是以N-亚硝基 二(氰甲基)胺和盐酸羟胺为原料,甲醇作反应溶剂,三乙胺作催化剂,首先把N-亚硝基二 (氰甲基)胺溶解在甲醇中,控制温度在5-KTC缓慢加入盐酸羟胺和三乙胺,保温反应Ih 后,升至室温继续反应4h,过滤,沉淀经甲醇洗涤,干燥后得到2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物 产品。本合成方法产品产率较低(57%),产品纯度也只能达到95%,且合成周期长(5小 时),另外反应前期需要在低温条件下才能完成。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷,本发明提供一种产率高、纯度 高、合成周期短、合成条件温和的2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成方法。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供一种2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成方法, 2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的结构式如下式(1)所示:
[0005]
[0006] 本发明合成路线如下式(2)所示:
[0007]
[0008] 该合成方法包括以下步骤:25°C下,反应容器中加入N-亚硝基二(氰甲基)胺 和羟胺盐,再加入醇类反应溶剂,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入碱的醇溶液,搅拌反应 1~2h后,过滤,滤饼经有机溶剂洗涤,烘干后得到2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物;其中N-亚 硝基二(氰甲基)胺与羟胺盐的摩尔比为1:0. 5~1.2, N-亚硝基二(氰甲基)胺与碱的 摩尔比1:2~4, N-亚硝基二(氰甲基)胺与醇类反应溶剂的质量体积比为lg:4ml,碱与 醇的质量体积比为Ig:2~4ml。
[0009] 上述合成方法,所述的羟胺盐是盐酸羟胺或硫酸羟胺。
[0010] 上述合成方法,所述的醇类反应溶剂是甲醇或乙醇。
[0011] 上述合成方法,所述的碱是甲醇钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
[0012] 上述合成方法,所述的碱的醇溶液的醇是甲醇或乙醇。
[0013] 上述合成方法,所述的有机溶剂是甲醇、乙醇、丙酮或乙酸乙酯。
[0014] 优选的技术方案为:25°C下,反应容器中加入N-亚硝基二(氰甲基)胺和硫酸羟 胺,再加入反应溶剂甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠,搅拌反应Ih后, 过滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物;其中N-亚硝基二(氰甲 基)胺与硫酸羟胺的摩尔比为1:0.55, N-亚硝基二(氰甲基)胺与液体甲醇钠的摩尔比 1:3,N-亚硝基二(氰甲基)胺与反应溶剂的质量体积比为lg:4ml,碱与醇的质量体积比为 Ig:~3ml 〇 〇
[0015] 本发明的优点:1)本发明的2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成产率为75%,高于 对比文献报道值(57% ) ;2)本发明2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的合成周期只有1小时, 比文献报道(5h)短;3)本发明合成的2, 6-二氨基吡嗪-1-氧化物的纯度高达99%,高于 对比文献报道方法合成产品的纯度(95% )。
【具体实施方式】
[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] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、9.02g硫 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌反应Ih后,过 滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到白色固体9. 45g,纯度99 %,产率75 %。
[0019] 结构鉴定:
[0020] 熔点:293. 8 ~294. 5°C (文献报道值 294 ~295°C )。
[0021] iHNMlUDMSO-dj;,δ/ppm) : δ 7. 32(s,2H),δ 6. 67(s,4H)。
[0022] 元素分析(C4H6N4O):
[0023]
[0024] 质谱:MS (m/e) 126 (M+)。
[0025] 上述结构鉴定数据证实本方法得到的物质确实是2, 6-二氨基吡嗪-I-氧化物。
[0026] 实施例2
[0027] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、8.2g硫 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌反应Ih后,过 滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到白色固体9. 23g,纯度98. 8%,产率73. 3%。
[0028] 实施例3
[0029] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、9.84g硫 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌反应Ih后,过 滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到白色固体9. 05g,纯度98. 6%,产率71. 8%。
[0030] 实施例4
[0031] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、7.65g盐 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌反应Ih后,过 滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到白色固体9. 13g,纯度98. 8%,产率72. 5%。
[0032] 实施例5
[0033] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、8.34g盐 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌反应Ih后,过 滤,滤饼经甲醇洗涤,烘干后得到白色固体8. 85g,纯度98. 2%,产率70. 2%。
[0034] 实施例6
[0035] 25°C下,250mL的三口圆底烧瓶中加入12.4g N-亚硝基二(氰甲基)胺、6.95g盐 酸羟胺和50mL甲醇,搅拌使其充分溶解后,再逐滴加入液体甲醇钠56mL,搅拌