CN106543091A - 一种细颗粒2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物的制备方法 - Google Patents

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王友兵
黄凤臣
胡琳琳
张蒙蒙
周杰文
孙道安
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    • C07D241/02—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings not condensed with other rings
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Abstract

本发明公开了一种细颗粒2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物的制备方法，是为了解决现有溶剂‑非溶剂重结晶法制备细颗粒2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物过程中反应时间较长且产品粒度较大的问题，包括以下步骤：将2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物粗品溶解于二甲基亚砜中形成透明溶液，然后将该溶液加入到H2O中，充分搅拌使其快速结晶析出得到细颗粒2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物。本发明所制备的细颗粒2,6‑二氨基‑3,5‑二硝基吡嗪‑1‑氧化物的重均平均粒径D50为0.5～1.5μm，撞击感度H50为23.7～29.9cm，可应用于起爆药中。

Description

一种细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备 方法
技术领域
本发明属于含能材料技术领域，涉及到一种细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法。
背景技术
2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)是美国科学家首次合成并报道的新型单质耐热炸药，其密度1.913g/cm3；DSC分解温度≥354℃；撞击感度H50>117cm；爆速8560m/s；爆压33.4GPa。研究发现，LLM-105的能量与感度介于TATB与HMX之间，对冲击波和摩擦撞击等非常钝感，是目前合成的该类炸药中综合性能最好的一种含能材料。LLM-105在油田射孔中主要作为主装药使用，通常与之搭配使用的传爆药为HNS，其起爆温度为220℃，低于LLM-105的起爆温度，当温度高于220℃时HNS失效，不能有效地引爆射孔弹，造成油田采油率低下，为此我们首先必须解决主装药与起爆药不配套的问题以提高射孔弹的起爆率来满足客户需求。我们通常制备的传爆药用细颗粒LLM-105的D50在5～15μm之间，但该类产品的感度偏低，难以满足客户需求。因此，制备起爆药用超细颗粒LLM-105成为LLM-105应用研究的重点之一。
王友兵等(细颗粒LLM-105的制备及其热性能研究,含能材料,2011,19(5):523-526)公开了一种细颗粒LLM-105的制备方法。该方法采用溶剂-非溶剂重结晶法制备细颗粒LLM-105，收率91％。但是该产品的重均平均粒径D50以及特性落高H50较大，分别为2.750μm和35.5cm且产品制备时间较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷或不足，提供一种重均平均粒径D50较小且制备时间较短的细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法。
本发明的提供的一种细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度不小于98.0％，粒度为30～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至60～90℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0～5℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～5℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：10～50mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为为1：5～20；搅拌速度为2000～8000r/min；滴加速度为3～8mL/min。
本发明优选的制备细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度不小于98.5％，粒度为50～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至70～80℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0～2℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：30～40mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为为1：10～20；搅拌速度为5000～8000r/min；滴加速度为3～5mL/min。
本发明最佳的制备细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度为99.0％，粒度为80～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至80℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：40mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为1：20；搅拌速度为8000r/min；滴加速度为5mL/min。
所述固液分离为0.45μm的滤膜分离或0.45μm的钛滤棒分离中的一种；洗涤为水洗、甲醇淋洗；干燥为冷冻干燥或常温干燥中的一种。
本发明的有益效果：本发明提供了一种细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，该方法的优点在于：(1)本发明方法制备的产品重均平均粒径D50较小为0.5～1.5μm，而对比文献中为2.750μm；(2)本发明方法制备产品的特性落高H50为23.7～29.9cm，较对比文献中的35.5cm有明显的降低，表明该产品撞击感度有一定的提高；(3)本发明方法中产品的制备时间较对比文献短。
附图说明
图1为本发明方法得到的D50为1.463μm的细颗粒LLM-105产品的扫描电镜图
图2为本发明方法得到的D50为0.939μm的细颗粒LLM-105产品的扫描电镜图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但需要说明的是以下具体实施例的描述仅用于解释本发明，不用于限制本发明。
实施例1
搅拌下，将10gLLM-105(98.0％，粒度30～50μm)加入200mLDMSO中，升温至60℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以3mL/min的速度滴入5℃1L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～5℃，搅拌速度5000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的滤膜进行固液分离，水洗，甲醇淋洗后放入-10℃冷冻干燥10h,得到D50为1.463μm的黄色细颗粒LLM-105。
实施例2
搅拌下，将10gLLM-105(98.5％，粒度50～80μm)加入250mL DMSO中，升温至70℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以5mL/min的速度滴入2℃2L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，搅拌速度5000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的钛滤棒进行固液分离，水洗，甲醇淋洗后在表面皿中分散至半干程度后常温(25℃)干燥2h,得到D50为1.222μm的黄色细颗粒LLM-105。
实施例3
搅拌下，将10gLLM-105(99.0％，粒度80～120μm)加入300mL DMSO中，升温至75℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以7mL/min的速度滴入0℃4.5L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，搅拌速度2000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的钛滤棒进行固液分离，水洗,甲醇淋洗后在表面皿中分散至半干程度后常温(28℃)干燥2h,得到D50为1.168μm的黄色细颗粒LLM-105。
实施例4
搅拌下，将10gLLM-105(98.5％，粒度50～80μm)加入300mL DMSO中，升温至70℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以3mL/min的速度滴入0℃3L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，搅拌速度5000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的钛滤棒进行固液分离，水洗，甲醇淋洗后放入-10℃冷冻干燥10h,得到D50为0.939μm的黄色细颗粒LLM-105。
实施例5
搅拌下，将5gLLM-105(99.0％，粒度80～120μm)加入200mL DMSO中，升温至80℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以5mL/min的速度滴入0℃4L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，搅拌速度8000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的滤膜进行固液分离，水洗，甲醇淋洗后放入-10℃冷冻干燥10h,得到D50为0.596μm的黄色细颗粒LLM-105。
实施例6
搅拌下，将5gLLM-105(99.0％，粒度80～120μm)加入250mL DMSO中，升温至90℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液以8mL/min的速度滴入5℃2.5L H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～5℃，搅拌速度3000r/min，滴毕后继续搅拌0.5h,将该溶液放入冰箱0℃静置5h，倾去清液后用0.45μm的滤膜进行固液分离，水洗，甲醇淋洗后放入-10℃冷冻干燥10h,得到D50为1.492μm的黄色细颗粒LLM-105。

Claims (4)

1.一种细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度不小于98.0％，粒度为30～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至60～90℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0～5℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～5℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：10～50mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为1：5～20；搅拌速度为2000～8000r/min；滴加速度为3～8mL/min。
2.根据权利要求1所述细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度不小于98.5％，粒度为50～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至70～80℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0～2℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：30～40mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为1：10～20；搅拌速度为5000～8000r/min；滴加速度为3～5mL/min。
3.根据权利要求2所述细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，包括以下步骤：
搅拌下，将纯度为99.0％，粒度为80～120μm的2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品加入二甲基亚砜中，升温至80℃，保温0.5h，待固体物质全部溶解后将该溶液滴入0℃的H2O中，滴加过程中控制H2O温度0～2℃，滴毕后继续搅拌0.5h,经固液分离、洗涤、干燥步骤得到细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物；2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物粗品与二甲基亚砜的质量体积比为1g：40mL；二甲基亚砜与H2O的体积比为1：20；搅拌速度为8000r/min；滴加速度为5mL/min。
4.根据权利要求1、2或3所述细颗粒2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的制备方法，其特征在于，所述固液分离为0.45μm的滤膜分离或0.45μm的钛滤棒分离中的一种；洗涤为水洗、甲醇淋洗；干燥为冷冻干燥或常温干燥中的一种。
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