CN102952124A - 3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法 - Google Patents

3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。其合成方法为：3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱与等摩尔的有机碱发生酸碱中和反应得到相应的含能离子盐或3,4-双(5-四唑基)氧化呋咱钡盐与等摩尔的相应阳离子的硫酸盐(部分硫酸盐通过氯盐或碘盐与硫酸银反应制备)，过滤沉淀后滤液蒸除溶剂即得目标产物。本发明合成方法简单，易于工业化。所涉及的16个含能离子盐具有较好的热稳定性，所有含能离子盐的计算爆轰性能远优于TNT，部分化合物的爆轰性能接近于RDX，而撞击感度低于RDX，可作为RDX的绿色替代物。

Description

3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法
技术领域
本发明涉及3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱，3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法，属于含能材料技术领域。
背景技术
高能量密度材料(HEDM)一直受到人们的极大关注，其中富氮含能离子盐近年来成为高能量密度材料研究领域的热点之一。基于离子盐的含能材料与其分子类似物相比具有蒸汽压低(加工过程中产生的毒性蒸汽小)，密度高，热稳定性好等优点。使用氮含量高的阴离子和阳离子可以得到具有较高生成焓和密度的含能离子盐，这是因为它们含有大量含能的N-N和C-N键。此外，富氮化合物分解主要生成氮气，这使得它们成为环境友好型高能材料应用的候选物。
作为一类富氮化合物，四唑被广泛应用于医药，分子识别，有机催化，过渡金属催化以及含能材料。四唑具有含氮量高，易于制备，生成焓高，热稳定性好的特点。文献报道了大量四唑类含能离子盐，如：氨基四唑盐，氰基四唑盐，硝基四唑盐，N，N-双四唑胺盐，5-偕二硝基四唑盐，偶氮双四唑盐。部分四唑含能离子盐具有很好的爆轰性能，如：N，N-双四唑胺双肼盐[爆速(vD)＝9926ms-1]，5-硝基胍四唑三氨基四唑盐[爆速(vD)＝9469m s-1]。
氧化呋咱在生物化学中占有重要地位，如：生理学条件下的NO供体，抗癌试剂，同样它们在含能材料中也发挥着重要作用。氧化呋咱环被认为是设计新型高密度高能材料非常有用的子结构。由于氧化呋咱环的高生成焓，引入呋咱环可以提高爆轰性能。但氧化呋咱环中不存在酸性氢，这使得它们不能直接作为布朗斯特酸，即不能与路易斯碱发生反应，因此，它们不能直接用做含能离子盐的阴离子。如果将带酸性氢的四唑环引入氧化呋咱环则可以解决这一问题。此外，芳香性的四唑环与氧化呋咱环相连可以通过共轭结构改善氧化呋咱的稳定性，降低感度和提高热稳定性，四唑失去质子后这一作用将更为明显。本发明设计并合成了富氮的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱及其含能离子盐，该类含能离子盐具有极佳的热稳定性和较低的撞击感度，可用于含能材料领域。
发明内容
本发明的目的是提供3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱，3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法，得到了一类具有较好热稳定性的富氮含能材料。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱及其含能离子盐，其通式如下：
Figure BSA00000562081400021
本发明的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱及其含能离子盐是通过如下路线实现的：
其具体制备步骤如下：
3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱的制备(2)：将3，4-二氰基氧化呋咱(1)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入催化剂(或无催化剂)，冰浴下将NaN3分批加入反应混合物中，加热反应4-12小时，催化剂可以为氯化铵，吡啶盐酸盐，苯胺盐酸盐或四甲基溴化胺，催化剂与1的摩尔比为1∶1；上述反应中NaN3与1的摩尔比为4∶1-2.2∶1；反应温度为70-110℃。
3，4-双(5-四唑基)氧化呋咱钡盐·8H2O的制备(3)：将化合物2加入等摩尔Ba(OH)2·8H2O的水悬浮液中，所得的反应液搅拌下加热反应0.5-2小时，过滤除去少量不溶物后浓缩滤液，所得固体水重结晶得化合物3；反应温度50-100℃。
3，4-双(5-四唑基)氧化呋咱铵盐4的制备：将化合物2溶于水后向其中加入过量氨水，室温下搅拌反应1小时，反应液浓缩即得化合物4。
3，4-双(5-四唑基)氧化呋咱盐5-9的制备：将化合物3溶于热水后加入等摩尔的相应硫酸盐水溶液中，室温下搅拌1小时，过滤BaSO4沉淀后浓缩滤液即得产物。
3，4-双(5-四唑基)氧化呋咱盐10-12的制备：相应的卤盐与等摩尔的AgNO3在水溶液中室温下搅拌反应0.5小时后过滤卤代银沉淀，然后向其中加入化合物3热水溶液，反应混合物室温下搅拌反应1小时，过滤BaSO4沉淀后浓缩滤液即得产物。
3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱盐13-20的制备：将相应杂环化合物的溶液加入化合物2的溶液中，室温搅拌反应1小时，有固体析出过滤即得产物，无固体析出时浓缩反应液即得产物；上述反应的溶剂可以是水，甲醇或乙醇。
本发明的优点是：
1)制备了热稳定的富氮化合物3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱及其两种不同类型的含能离子盐，这类盐具有较高的热稳定性和较低的撞击感度，可作为环境友好型含能材料用于军事用途。
2)该类盐合成方法简单，易于工业化，环境友好。
具体实施方式
实施例13，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱(2)的制备
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400041
在25mL单口烧瓶中将1.000g(7.3mmol)3，4-二氰基氧化呋咱溶解与4mL DMF中，然后向其中加入1.147g(17.6mmol)NaN3和0.786g(14.7mmol)。所得的反应混合物80℃下搅拌反应4h后冷却至室温，向其中加入4mL去离子水后用2％的盐酸调节pH＝1～2，乙酸乙酯萃取(10mL×4)，合并有机相并饱和食盐水洗涤数次，有机相用无水MgSO4干燥后浓缩得淡黄色固体。产率：60％。
分解温度：229℃(DSC)。密度为1.62g cm-3。13C NMR：δ＝149.0，146.3，144.5，106.8ppm；IR(neat)：3135，2908，2446，1620，1579，1457，1418，1386，1282，1232，1203，1181，1128，1093，1069，1025，1003，960，932，823，780，735，704，542，486，390cm-1；HRMS(ESI)：m/z calcd for[C4H2N10O2-H]-：221.0278[M-H]-；found：221.0281.
实施例23，4-双(5-四唑基)氧化呋咱钡盐·8H2O(3)的制备
其结构式如下：
将2.000g(9.0mmol)2加入2.839g Ba(OH)2·8H2O(9.0mmol)的水(20mL)悬浮液中，该反应混合物80℃下搅拌反应2h后过滤不溶物，浓缩滤液，所得的固体经水重结晶的黄色晶体，产率：80％。
分解温度：297℃(DSC)。密度为2.07g cm-3。13C NMR：δ＝152.4，150.5，147.0，111.0ppm；IR(neat)：3566，3329，3172，1602，1574，1532，1440，1387，1367，1394，1238，1203，1188，1148，1110，1095，1064，1044，1003，971，827，763，534，481cm-1.
实施例33，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双铵盐(4)的制备
将过量的25％的氨水加入222mg(1.0mmol)2的甲醇(3mL)溶液中，室温下搅拌2h，然后减压蒸除溶剂，产率为95％，所得的固体用EtOH/H2O重结晶的无色针状晶体。
其结构式如下：
分解温度：262℃(DSC)。密度为1.71g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝7.29(s，8H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝152.1，150.5，147.0，110.8ppm；IR(neat)：3137.8，3012.5，2804.1，1680.6，1611.8，1579.4，1527.3，1501.8，1405.0，993.8，966.1，824.3cm-1；elemental analysis(％)calcd for C4H8N12O2(256.19)：C 18.75，H 3.15，N 65.61；found：C 18.81，H 3.02，N 65.05.
实施例43，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双肼盐(5)的制备
将484mg(1.0mmol)3的热水溶液(4mL)加入1mmol肼单硫酸盐的水溶液(4mL)中，混合物室温下搅拌1h，过滤BaSO4沉淀后浓缩滤液即得产物，产率：96％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400061
熔点：200℃，分解温度：233℃(DSC)。密度为1.68g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝6.96(brs，3H，NH3)，3.74(brs，2H，NH2)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝158.2，151.8，150.6，147.0，110.5ppm；IR(neat)：3370，3337，3292，2689，2626，1612，1516，1437，1376，1299，1104，998，967，823，755，537，476cm-1；elemental analysis(％)calcd for C4H10N14O2(286.21)：C 16.75，H 3.52，N 68.51；found：C 16.64，H 3.47，N 68.11.
实施例53，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双胍盐(6)的制备
条件同实施例4，仅将肼单硫酸盐改为胍硫酸盐，产率为95％。
其结构式如下：
分解温度：264℃(DSC)。密度为1.71g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝7.05(s，6H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝152.1，150.4，146.9，110.7ppm；IR(neat)：3425.9，3354.2，3127.9，1651.1，1607.1，1572.9，1519.9，1439.1，1383.5，1364.1，1287.5，1136.8，1037.8，999.5，969.1，826.7cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H12N16O2(340.27)：C 21.18，H 3.55，N 65.86；found：C 21.27，H 3.43，N 65.16.
实施例63，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(氨基胍)盐(7)的制备
条件同实施例4，仅将肼单硫酸盐改为氨基胍盐酸盐，产率为92％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400071
分解温度：241℃(DSC)。密度为1.64g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：1H NMR：δ＝8.72(s，1H)，8.31(s，2H)，6.89(s，2H)，4.69(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝159.0，151.7，150.5，147.0，110.6ppm；IR(neat)：3441，3382，3105，1661，1588，1565，1523，1433，1382，1359，1278，1098，995，969，905，825，783，673cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H14N18O2(370.29)：C 19.46，H 3.81，N 68.09；C 19.56，H 3.83，N 67.19.
实施例73，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(二氨基胍)盐(8)的制备
条件同实施例4，仅将肼单硫酸盐改为二氨基胍盐酸盐，产率为96％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400072
分解温度：290℃(DSC)。密度为1.68g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.68(s，2H)，7.21(s，2H)，4.59(s，4H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝160.2，152.3，150.8，147.2，110.0ppm；IR(neat)：3429，3354，3286，3166，3091，3010，2886，1686，1592，1563，1516，1434，1387，1365，1283，1213，1177，1098，1063，1000，969，926，881，826，752，694，615，544，516，479cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H16N20O2(400.32)：C 18.00，H 4.03，N 69.98；found：C 17.85，H 3.90，N69.12.
实施例83，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(三氨基胍)盐(9)的制备
条件同实施例4，仅将肼单硫酸盐改为三氨基胍盐酸盐，产率为87％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400081
分解温度：220℃(DSC)。密度为1.62g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.58(s，3H)，4.47(s，6H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝159.5，151.7，150.4，146.9，110.6ppm；IR(neat)：3337，3290，3207，1684，1602，1525，1437，1353，1127，994，964，827，642，540cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H18N22O2(430.35)：C 16.75，H 4.22，N 71.60；found：C 16.63，H 4.15，N 69.97.
实施例93，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(1-甲基-3，4，5-三氨基-1，2，4-三唑)盐(10)的制备
1.0mmol AgSO4加入2.0mmol 1-甲基-3，4，5-三氨基三唑碘盐的水(10mL)溶液中，所得的混合物室温下搅拌0.5小时后过滤沉淀，然后向其中加入484mg(1.0mmol)3的热水(4mL)溶液中，反应混合物室温搅拌1小时后过滤沉淀，滤液旋蒸除去溶剂得产物，产率为94％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400082
熔点：220℃，分解温度：252℃(DSC)。密度为1.56g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.80(s，2H)，6.50(s，2H)，5.66(s，2H)，3.43(s，3H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝152.3，150.8，150.5，147.8，146.9，110.9，34.5ppm；IR(neat)：3450，3344，3361，3081，1700，1667，1605，1569，1526，1455，1437，1384，1289，1203，1122，1095，999，972，908，830，589cm-1；elemental analysis(％)calcdfor C10H18N22O2(478.40)：C 25.11，H 3.78，N 64.41；found：C 25.08，H 3.78，N63.55.
实施例103，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(1-甲基-3-氨基-1，2，3-三唑)盐(11)的制备同实施例9，仅将1-甲基-3，4，5-三氨基三唑碘盐改为1-甲基-3-氨基-1，2，3-三唑碘盐，产率为95％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400091
熔点：133℃(DSC)，分解温度：239℃(DSC)。密度为1.59g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.71(s，1H)，8.57(s，1H)，8.33(s，2H)，4.19(s，3H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝152.3，150.5，147.0，131.8，127.1，110.9ppm；IR(neat)：3120，3040，2925，1611，1574，1539，1526，1489，1443，1360，1327，1303，1262，1219，1200，1164，1126，1087，1067，1021，986，962，837，801，735，693，664，619cm-1；MS(ESI)：m/z(％)：100.1(cation)，221.6(anion)；elemental analysis(％)calcd for C10H14N18O2(418.34)：C 28.71，H 3.37，N 60.27；found：C 28.60，H，3.28N59.82.
实施例113，4-双(5-四唑基)氧化呋咱双(脒基脲)盐(12)的制备
同实施例9，仅将1-甲基-3，4，5-三氨基三唑碘盐改为脒基脲盐酸盐，产率为96％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400092
分解温度：253℃(DSC)。密度为1.85g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.21(s，4H)，7.18(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝155.7，154.7，152.0，150.5，146.9，110.8ppm；IR(neat)：3577，3333，3130，2895，1730，1698，1593，1528，1477，1440，1364，1287，1110，1085，1043，1007，977，937，879，838，763，616cm-1；elemental analysis(％)calcd for C8H16N18O4(428.33)：C 22.43，H 3.77，N58.86；found：C 22.32，H 3.64，N 58.25.
实施例12 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱1-氢-1，2，4-三唑盐(13)的制备
将69mg(1.0mmol)1-氢-1，2，4-三唑的甲醇溶液加入222mg(1.0mmol)2的甲醇(3mL)溶液中，室温下搅拌2h，过滤析出的淡黄色固体，产率为76％。
其结构式如下：
熔点：206℃，分解温度：233℃(DSC)。密度为1.78g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝11.57(brs)，8.74(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝148.7，146.3，145.7，145.4，106.7ppm；IR(neat)：3130，3047，2894，2791，2617，1607，1581，1537，1458，1409，1359，1285，1205，1171，1136，1105，1039，995，932，858，814，728，661，626，641，514，479cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H5N13O2(291.19)：C 24.75，H 1.73，N 62.53；found：C 24.67，H 1.75，N 61.97.
实施例13 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱1，2，3-三唑盐(14)的制备
将62mg(1.0mmol)1，2，3-三唑加入222mg(1.0mmol)2的甲醇(3mL)溶液中，室温下搅拌2h，减压蒸除溶剂，固体用水重结晶，产率为73％。
其结构式如下：
熔点：191℃，分解温度：231℃(DSC)。密度为1.63g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝12.21(brs)，7.85(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝148.7，146.0，145.8，130.8，106.6ppm；IR(neat)：3151，2953，1611，1583，1561，1538，1460，1403，1381，1355，1284，1206，1147，1057，998，912，818，790，734，708，679，523，478，cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H5N13O2(291.19)：C 24.75，H1.73，N 62.53；found：C 24.75，H 1.72，N 62.09.
实施例14 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱1-氨基-1，2，3-三唑盐(15)的制备
同实施例13，仅将1，2，3-三唑改为1-氨基-1，2，3-三唑碘盐，产率为93％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400111
熔点：176℃，分解温度：182℃(DSC)。密度为1.78g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝10.26(brs，3H)，8.74(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝148.7，146.0，145.8，132.4，124.2，106.6ppm；IR(neat)：3323，3251，3176，3150，1631，1538，1423，1364，1241，1209，1115，1078，1037，1000，962，869，828，775，670，536，405cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H6N14O2(306.20)：C 23.53，H1.98，N 64.04；found：C 23.52，H 1.96，N 63.73.
实施例15 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱4-氨基-1，2，4-三唑盐(16)的制备
同实施例12，仅将1-氢-1，2，4-三唑改为4-氨基-1，2，4-三唑，产率为89％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400112
熔点：198℃，分解温度：240℃(DSC)。密度为1.76g cm-3。1HNMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝10.01(brs，3H)，9.11(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝148.7，146.6，145.6，144.2，106.7ppm；IR：3321，3146，3109，3059，1627，1537，1467，1406，1360，1211，1060，1000，902，820，736，675，624，531，442，395cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H6N14O2(306.20)：C 25.53，H 1.98，N 64.04；found：C 23.58，H 1.99，N 63.32.
实施例16 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱3，4，5-三氨基-1，2，3-三唑盐(17)的制备
同实施例12，仅将1-氢-1，2，4-三唑改为3，4，5-三氨基-1，2，3-三唑盐，产率为95％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400121
分解温度：258℃(DSC)。密度为1.79g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝8.59(brs，1H)，7.11(brs，4H)，5.61(s，2H)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝148.7，146.6，145.6，144.2，106.7ppm；13C NMR：δ＝150.1，148.8，147.3，145.6，107.0ppm；IR(neat)：3373，3322，3270，3088，1693，1657，1601，1577，1558，1528，1455，1406，1348，1279，1213，1194，1142，1105，1053，1012，994，963，817，796，740，712，660，507，479cm-1；elemental analysis(％)calcd for C6H8N16O2(336.23)：C21.43，H 2.40，N 66.65；found：C 21.42，H 2.37，N 66.41.
实施例17 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱1，5-二氨基四唑盐(18)的制备
同实施例13，仅将1，2，3-三唑改为1，5-二氨基四唑，产率90％。
熔点：173℃，分解温度：213℃(DSC)。密度为1.68g cm-3。1HNMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝9.56(brs)，6.85(brs)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝156.6，148.7，146.1，145.7，106.6ppm；IR(neat)：3360，3234，2895，1692，1623，1600，1587，1555，1537，1461，1405，1359，1287，1210，1109，1040，1000，980，934，884，821，781，729，708，687，551，477cm-1；elemental analysis(％)calcd for C5H6N16O2(322.21)：C 18.64，H 1.88，N 69.55；found：C 18.80，H 1.86，N 68.71.
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400131
实施例18 3-(5-四唑基)-4-(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱5-氨基四唑盐(19)的制备
同实施例13，仅将1，2，3-三唑改为5-氨基四唑，产率88％。
其结构式如下：
Figure BSA00000562081400132
分解温度：223℃(DSC)。密度为1.67g cm-3。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ＝11.39(brs)ppm；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ＝154.5，148.7，146.0，145.7，106.6ppm；IR(neat)：3345，3141，2724，1691，1620，1591，1567，1539，1486，1463，1366，1294，1234，1121，1086，1051，1000，968，813，735，723，710，569，523，478，429cm-1；elemental analysis(％)calcd for C5H5N15O2(307.19)：C 219.55，H 1.64，N68.39；found：C 19.49，H 1.63，N 67.84.
表1为本发明所涉及含能离子盐的预测爆轰性能，采用Explo5(版本5.05)计算而得。
表1含能离子盐的预测爆轰性能
  化合物   P(GPa)   vD(m/s)
  2   23.9   7778
  4   31.2   8765
  5   32.0   8915
  6   26.9   8288
  7   26.3   8278
  8   29.3   8641
  9   28.4   8597
  10   23.4   7939
  11   24.8   8062
  12   29.5   8495
  13   27.3   8188
  14   23.1   7740
  15   29.6   8469
  16   27.9   8278
  17   28.1   8326
  18   26.4   8153
  19   25.6   8049

Claims (4)

1.可用于含能材料领域的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱及其含能离子盐，其具有如下的结构：
2.根据权利要求1所述的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱的合成方法，其特征在于：3，4-二氰基氧化呋咱溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入催化剂(或无催化剂)，冰浴下将NaN3分批加入反应混合物中，加热反应4-12小时，催化剂可以为氯化铵，吡啶盐酸盐，苯胺盐酸盐或四甲基溴化胺，催化剂与3，4-二氰基氧化呋咱的摩尔比为1∶1；上述反应中NaN3与3，4-二氰基氧化呋咱的摩尔比为4∶1-2.2∶1；反应温度为70-110℃。
2、根据权利要求2所述的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱的合成方法，其特征在于：反应溶剂为DMF；反应时间为4-12小时；催化剂为氯化铵，吡啶盐酸盐，苯胺盐酸盐或四甲基溴化胺；催化剂与3，4-二氰基氧化呋咱的摩尔比为1∶1；NaN3与3，4-二氰基氧化呋咱的摩尔比为4∶1-2.2∶1；反应温度为70-110℃。
3.根据权利要求1所述的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐的合成方法，其特征在于：(1)3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱与相应的碱在水中，甲醇或乙醇中反应1-2h后蒸除溶剂即得相应含能离子盐；或(2)3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱钡盐与相应的硫酸盐(部分通过卤盐与AgSO4发生置换反应制备)在水中反应1-2h后过滤BaSO4沉淀后浓缩滤液即得相应含能离子盐。
4.根据权利要求3所述的3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐的合成方法，其特征在于：当3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱与碱直接反应时反应溶剂可以是水，甲醇或乙醇；通过置换反应制备离子盐时所用金属盐为3，4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱钡盐；反应时间为1-2h。
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