CN102503796A - 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用 - Google Patents

2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN102503796A
CN102503796A CN2011103296954A CN201110329695A CN102503796A CN 102503796 A CN102503796 A CN 102503796A CN 2011103296954 A CN2011103296954 A CN 2011103296954A CN 201110329695 A CN201110329695 A CN 201110329695A CN 102503796 A CN102503796 A CN 102503796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
title complex
pentahydroxybenzophenones
pentahydroxybenzophenone
lead
plumbous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103296954A
Other languages
English (en)
Inventor
赵凤起
洪伟良
仪建华
高红旭
徐司雨
姚二岗
肖立柏
裴庆
邢晓玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Modern Chemistry Research Institute
Original Assignee
Xian Modern Chemistry Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Modern Chemistry Research Institute filed Critical Xian Modern Chemistry Research Institute
Priority to CN2011103296954A priority Critical patent/CN102503796A/zh
Publication of CN102503796A publication Critical patent/CN102503796A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮铅(Ⅱ)配合物，该配合物的组成为Pb(C13H9O6)2·mH2O，其中，C13H9O6为2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮的阴离子，m为0～3的整数或小数。本发明制得的2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅(Ⅱ)配合物作为燃烧催化剂对改性双基推进剂的燃烧具有很高的催化效果，是一种高效平台燃烧催化剂。

Description

2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物及其制备方法，该配合物可作为双基系推进剂的燃烧催化剂。
背景技术
双基推进剂和改性双基推进剂是火箭和导弹所用的一类高能燃料。但是双基系推进剂的缺点是燃速较低、压强指数较高，需要加入燃烧催化剂来调节。双基系推进剂中使用的燃烧催化剂主要是铅化合物，铅化合物的加入，不仅能提高推进剂燃速和降低压力指数，而且可产生“平台”或“麦撒”燃烧特性。人们研究发现，有些有机铅盐、铅的有机配合物等的催化效果远比铅的氧化物好，尤其是有机铅盐、有机铜盐与碳黑复配成的三元复合催化剂体系的催化性能更加优良。例如β−雷索辛酸铅盐就是一种常用的双基推进剂的燃烧催化剂。然而，随着导弹技术的不断发展，目前使用的燃烧催化剂已不能满足发展新型固体推进剂的要求，需要开发高效的新型燃烧催化剂，来满足发展新型固体推进剂的需要。
2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮是一种新型紫外光吸收剂，含有五个羟基和一个羰基，是含有多配基的螯合剂，可与金属离子形成单核配合物，也可形成双核螯合物。采用2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮为螯合剂，与Pb2+配合，形成含铅金属离子的单核配合物。该种配合物作为燃烧催化剂有如下几个特点：（1）由于分子中两个苯环上含有五个羟基，羟基氧原子上的孤电子对可与苯环形成p-π共轭，扩大了共轭体系，可提高配体与金属离子之间的电子流动性，可促进催化剂在催化反应中的氧化-还原反应，因此有利于催化效率的提高；（2）该催化剂分子具有较强的吸收紫外光的能力，可吸收推进剂燃烧时产生的紫外光，通过这种能量“反馈”作用，也可促进配体与金属离子之间的电子流动；（3）推进剂燃烧是贫氧环境，催化剂分子中含有的六个氧原子，可提供较多的氧原子，有利于促进燃烧。因此，开发2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮Pb(Ⅱ)配合物燃烧催化剂可为固体推进剂提供新型的高效燃烧催化剂。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物；
本发明另一个目的是提供上述配合物的制备方法；
本发明还有一个目的是提供2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物在双基系推进剂中作为燃烧催化剂的应用。
为达到上述目的，本发明实现过程如下：
结构式（I）表示的2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物
m 为0～3的整数或小数，合成得到的2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物中m 为3，配合物脱水后可得到不同m值的配合物，完全脱水m 为0。
上述2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将可溶性铅盐溶于水；
（2）将2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮用重量百分比为1～3%NaOH溶液溶解，控制溶液pH值在9~10，按照可溶性铅盐与2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮配体摩尔比1:2～1:2.2加入可溶性铅盐溶液，混合均匀；
（3）在80~95℃恒温搅拌反应1~2h，然后冷却、静置；
（4）将沉淀用去离子水多次洗涤、过滤、干燥即可制得2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物。
所述的可溶性铅盐为硝酸铅或醋酸铅。
本发明2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物作为燃烧催化剂对改性双基推进剂的燃烧具有优良的催化效果，能显著提高推进剂的燃速，降低压强指数。
附图说明
图1为2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮的1HNMR谱图；
图2为配体和配合物的红外光谱图；
图3 为配合物的结构示意图；
图4为2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物加至改性双基推进剂配方中测得的燃速曲线。
具体实施方式
实施例1
图1为2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮的1HNMR谱图，谱图中δ=2.5和δ=3.2处的两组峰为氘代溶剂CD3SOCD3的干扰峰；δ值11.2—8.6的五个单峰归属为苯环上5个酚氧基上H的峰，Hd与He位于C=O的邻对位，化学环境接近故其化学位移也相近，δ=11.2处的峰归属于Hd，Hd处在拉电子基团C=O的邻位，电子云密度降低向化学位移高的方向移动；δ=10.9处的峰归属于He，因为它处于C=O的对位但离C=O稍微较远，使δHe＜δHd。而另一苯环上C=O邻对位酚-OH上的Hc与Ha的化学环境接近使其化学位移也接近，邻位的酚羟基氢即Hc离C=O较近故电子云密度较低，所以δHc>δHa；δHc=10.3，δHa =9.8。δ=8.6处的峰归属于Hb，因其处于间位且邻位有两个共轭羟基，电子云密度提高向化学位移低的方向移动。由低场（高频）至高场（低频），积分简比1：1：1：1：1，其数字之和与分子式中酚氧基上的氢原子数目一致，故积分比等于质子数目之比。从化学位移和峰面积积分的分析，完全符合2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮的结构。
实施例2
（1）称取15.5g 2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮用2%NaOH溶液充分溶解形成澄清的溶液，调节溶液pH值至9.0；称取6.5g Pb(NO3)2用蒸馏水溶解组成混合溶液，加入到2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮溶液中，搅拌混合均匀；
（2）在70℃恒温，搅拌加热反应1h，然后冷却、静置；
（3）将沉淀用去离子水多次洗涤、过滤、干燥可制得2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物，产率74.1%。
产物用热重分析（TG）和能谱分析（EDS）、红外光谱仪（IR）和元素分析仪测定其分子组成。产物的元素分析测量值为：C 39.58，H 3.10，能谱分析表明 Pb含量为26.62。综合考察热重分析、能谱分析和元素分析结果，推断配合物的化学简式为PbC26H24O15，分子组成为Pb(C13H9O6) 2·3H2O。
图2为配体和配合物的红外光谱图。图2a是2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮红外光谱图，图2b是2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物的红外光谱，对比分析可知，配合物形成后，配体的υC=O由1615 cm-1移至1594cm-1，υph-O由1259cm-1移至1120 cm-1，表明配体上酚氧和羰氧基参与配位成键。配合物形成后在1279cm-1处的吸收峰归属为配体苯环上的酚羟基，627 cm-1处的吸收峰归属为配体苯环上的酚羟基的弯曲振动，表明配体有羟基参与配位，也还有游离的酚羟基存在配合物中。在配体中新发现534 cm-1处的吸收峰可归属为υpb-O，配合物中3379—3134 cm-1的宽吸收峰可归属为配合物中酚羟基和结合水分子的组合峰，500 cm-1附近未出现配位水吸收峰，说明水分子未参与配位，推测配合物结构如图3所示。
实施例3
改性双基推进剂的基础配方为：双基黏合剂66%，黑索今（RDX）26%，吉纳（DINA）5.0%，二号中定剂（C2）2.5%，工艺助剂0.5%。
样品按吸收－驱水－放熟－压延－切成药条的常规无溶剂压伸成型工艺制备。药料按500g配料，催化剂为外加量，加入量为3.0 %；对照组空白推进剂样品不含催化剂。
燃速的测定采用靶线法。将已处理过的Φ5×150mm小药柱侧面用聚乙烯醇溶液浸渍包覆6次并晾干，然后在充氮缓动式燃速仪中进行燃速测试。试验温度为20℃，压强范围2MPa～22MPa。
如图4所示，加入3.0%的2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅 (Ⅱ)配合物使改性双基推进剂在2~14MPa推进剂出现显著的超速燃烧，在10～20MPa出现较宽范围的平台燃烧区。在2~14MPa 该催化剂的催化效率Z（
Figure 558693DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 313022DEST_PATH_IMAGE003
为空白配方的燃速，
Figure 502564DEST_PATH_IMAGE004
为含催化剂的推进剂燃速）分别为2.53、2.24、2.05、1.82、1.67、1.49、1.38。在10～20MPa，推进剂的压强指数n为0.28。可见，该催化剂显示了强烈的燃烧催化作用和显著的降低压强指数的能力，说明该含能配合物是一种高效平台燃烧催化剂。

Claims (5)

1.结构式（I）表示的2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物
Figure 817212DEST_PATH_IMAGE001
m 为0～3的整数或小数。
2.根据权利要求1所述的2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物，其特征在于：m 为3。
3.权利要求1所述2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将可溶性铅盐溶于水；
（2）将2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮用1～3%NaOH溶液溶解，控制溶液pH值在9~10，按照可溶性铅盐与2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮配体摩尔比1:2～1:2.2加入可溶性铅盐溶液，混合均匀；
（3）在60~95℃恒温搅拌反应；
（4）洗涤沉淀、过滤、干燥即可。
4.根据权利要求3所述2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物的制备方法，其特征在于：所述的可溶性铅盐为硝酸铅或醋酸铅。
5.权利要求1所述2,2´,3,4,4´–五羟基二苯甲酮铅配合物在改性双基推进剂中作为燃烧催化剂的应用。
CN2011103296954A 2011-10-27 2011-10-27 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用 Pending CN102503796A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103296954A CN102503796A (zh) 2011-10-27 2011-10-27 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103296954A CN102503796A (zh) 2011-10-27 2011-10-27 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102503796A true CN102503796A (zh) 2012-06-20

Family

ID=46215947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103296954A Pending CN102503796A (zh) 2011-10-27 2011-10-27 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102503796A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105017050A (zh) * 2015-07-14 2015-11-04 西安近代化学研究所 左旋多巴铅化合物及其制备方法
CN111303204A (zh) * 2020-03-23 2020-06-19 沈阳师范大学 一种含有噻唑功能基团的二维金属有机配合物及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101935283A (zh) * 2010-07-22 2011-01-05 深圳大学 3,5-二硝基-2′,4′-二羟基二苯甲酮的含能配合物及其制备方法
CN101973886A (zh) * 2010-09-12 2011-02-16 西安近代化学研究所 4-硝基-2’，4’-二羟基二苯甲酮含能配合物及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101935283A (zh) * 2010-07-22 2011-01-05 深圳大学 3,5-二硝基-2′,4′-二羟基二苯甲酮的含能配合物及其制备方法
CN101973886A (zh) * 2010-09-12 2011-02-16 西安近代化学研究所 4-硝基-2’，4’-二羟基二苯甲酮含能配合物及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105017050A (zh) * 2015-07-14 2015-11-04 西安近代化学研究所 左旋多巴铅化合物及其制备方法
CN111303204A (zh) * 2020-03-23 2020-06-19 沈阳师范大学 一种含有噻唑功能基团的二维金属有机配合物及其制备方法和应用
CN111303204B (zh) * 2020-03-23 2022-09-23 沈阳师范大学 一种含有噻唑功能基团的二维金属有机配合物及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110483556B (zh) 二氰胺1,5-二氨基四唑金属配合物及其制备方法
CN110330394B (zh) 一种石墨烯-席夫碱铅复合物及其制备方法
CN101434617A (zh) 基于偶氮四唑的含能配合物及其应用
CN113336958B (zh) 氰基(1h-四唑基)二氢硼烷咪唑类配位聚合物、其制备和应用
EP4261216A1 (en) Pyridine pyrrole ruthenium complex, preparation method therefor and application thereof as catalyst for preparing hydrazine by electrocatalytic ammonia oxidation
CN102503796A (zh) 2,2′,3,4,4′–五羟基二苯甲酮铅 (ⅱ)配合物及其制备方法和应用
Liu et al. Preparation of ferrocene-based phenylethylamino compounds and their properties as burning rate catalysts
CN103641852B (zh) 1,4,5,8‑四羟基蒽醌铅化合物及其制备方法和应用
CN111036302B (zh) 一种石墨烯-没食子酸铁燃烧催化剂及其合成方法
CN106008584A (zh) 通过点击反应调控碳硼烷衍生物结构的方法
CN103464196A (zh) 一种固载Lewis酸的制备方法
CN101817848A (zh) 一种2,3,3′,4,4′,5′-六羟基二苯甲酮铋(ⅲ)铜(ⅱ)双核配合物及其制备方法
CN114958450B (zh) 一种低迁移二茂铁基缩水甘油醚类燃速催化剂及其制备方法
CN103641703B (zh) 1,8-二羟基蒽醌铜化合物及其制备方法和应用
CN101935283A (zh) 3,5-二硝基-2′,4′-二羟基二苯甲酮的含能配合物及其制备方法
CN111039871A (zh) 氰基硼氢咪唑类金属配合物及其制备方法
CN110563001A (zh) 二氰胺过渡金属盐及其制备方法
CN104163746A (zh) 纳米金属复合氧化物钨酸铋的应用及其制备方法
CN102267982A (zh) BTATz金属含能配合物及其制备方法
CN102059142B (zh) 铜铅螯合物/介孔炭复合材料制备方法
CN115286757A (zh) 基于多氮烯烃连接的共价有机框架材料及其制备方法和应用
CN101973886B (zh) 4-硝基-2’，4’-二羟基二苯甲酮含能配合物及其制备方法
Li et al. Understanding the Surface of gC 3 N 4, an Experimental Investigation of the Catalytic Active Site on the Interface
CN104311427A (zh) 富勒烯聚缩水甘油醚硝酸酯及其制备方法与应用
Liu et al. One-step synthesis of ferrocenyl glycidyl ethers as combustion catalysts for the thermal decomposition of ammonium perchlorate

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120620