CN112142751A - 一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，以去离子水为底料，以三乙烯二胺，六亚甲基四胺，高氯酸物质的量1：1：3的投料比进行投放，温度控制在45‑60度左右,经中和反应形成一种甲基六亚甲基四胺高氯酸盐，该过程拥有制造简便、不吸湿、耗能少、环境友好等特点，由于所用底液为去离子水，反应又在常温、浓溶液下进行，而且反应能够实现反应母液的反复利用，因而可大大降低物耗和能耗，生产的优越性非常突出，所述反应时间一般在0.5h内，也可大大节约耗时。
Description
技术领域
本发明涉及一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶及其制备方法，以便宜易得的乌洛托品、三乙烯二胺、高氯酸为原料，在含能材料方面可用在点火、起爆、爆炸做功。
背景技术
六亚甲基四胺用于抗菌药物的生产、粘合剂、涂料、染料固定液,防腐药剂以及强大的炸药中。六亚甲基四胺的某些盐的制备早已为人所知，包括无机盐，如氯化物、硫酸盐、磷酸盐和有机盐，如甲酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐和许多其他盐。目前已报道得合成六亚甲基四胺高氯酸盐的方法只有一种。1996年，James等人以六亚甲基四胺为原料，与碘甲烷反应，制得的中间产物再与高氯酸银反应制得甲基六亚甲基四胺高氯酸盐。该法中，甲基六亚甲基四胺高氯酸盐是由甲基六亚甲基四胺碘盐与高氯酸盐反应所得。由于反应物高氯酸银不稳定，极易分解，而且试剂昂贵使生产成本提高，又为其制备提出了新的问题需要解决。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种原料廉价易得、反应条件温和、制作工艺简单、对环境无危害的甲基六亚甲基四胺高氯酸盐的合成方法。
一种甲基六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，具体步骤为：
步骤一：以去离子水为溶剂，将六亚甲基四胺和三乙烯二胺溶解于去离子水中，将温度控制在45-60℃，不断搅拌，形成混合液；
步骤二：将70%浓度高氯酸装入到滴液漏斗中，向步骤一中的混合液滴加，进行中和反应，为了加快反应速度，依据步骤一中的温度，可以升高温度，控制温度不超过60℃，采用这种滴加方式这样可以综合利用高浓度高氯酸，使得其利用率最高；
步骤三：滴加结束之后，降温到48-52℃，待出现微小结晶，开始降温，逐渐得到白色晶体；
步骤四：将步骤三中的体系液过滤，洗涤，即得到六亚甲基四胺高氯酸盐单晶。其中为了提高原料利用率，可以将母液反复利用。
进一步的改进在于：所述步骤二中，中和反应可在升温下进行，最高温度不超过60℃。温度升高，反应速度加快，可以提高效率，但是不能过高，否则会有副反应发生。
进一步的改进在于：六亚甲基四胺，三乙烯二胺和高氯酸的投料物质的量比例为1:1:3，在还比例下反应，原料的综合利用率最高。
进一步的改进在于：所述步骤三中开始出现微小结晶之后的降温方式以为自然冷却，水冷却或制冷设备冷却方式。
一种如上方法制备得到的六亚甲基四胺高氯酸盐单晶，分子式为C7H15ClN4O4，结构式为
。
进一步的改进在于：所述六亚甲基四胺高氯酸盐单晶为正交晶系，Pnma空间群,晶胞参数a=11.862(3)Å，b=8.723(2)Å，c=10.066(3)Å，a=90°，b=90°，g=90°，V=1041.6(5)Å3。
本发明提供一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，以去离子水为底液，以三乙烯二胺，六亚甲基四胺，高氯酸为原料，将三乙烯二胺，六亚甲基四胺，高氯酸以物质的量1:1:3溶入去离子水中，整个过程均在溶液状态下进行，而温度又不至于过高，副反应少能耗也控制的比较低。
本发明的有益效果是：该过程拥有制造简便、不吸湿、耗能少、环境友好等特点，由于所用底液为去离子水，反应又在常温、浓溶液下进行，而且反应能够实现反应母液的反复利用，因而可大大降低物耗和能耗，生产的优越性非常突出，所述反应时间一般在0.5h内，也可大大节约耗时。
附图说明
图1是六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
本实施例提供一种甲基六亚甲基四胺高氯酸盐单晶方法，以去离子水为底料，以三乙烯二胺，六亚甲基四胺，高氯酸物质的量1：1：3的投料比进行投放，温度控制在45-60℃,经中和反应形成一种甲基六亚甲基四胺高氯酸盐。具体步骤为：
步骤一：以去离子水为溶剂，将六亚甲基四胺和三乙烯二胺溶解于去离子水中，将温度控制在45-60℃，不断搅拌，形成混合液；
步骤二：将70%浓度高氯酸装入到滴液漏斗中，向步骤一中的混合液滴加；
步骤三：滴加结束之后，自然降温到48-52℃，待出现微小结晶，开始降温，可以采用各种手段的降温方式，逐渐得到白色晶体；一般自然降温可以保证结晶前后环境相似，使得结晶晶型类似。
步骤四：将步骤三中的体系液过滤，洗涤，即得到六亚甲基四胺高氯酸盐单晶。
六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的分子式为C7H15ClN4O4，参见附图1，结构式为
。
六亚甲基四胺高氯酸盐单晶为正交晶系，Pnma空间群,晶胞参数a=11.862(3)Å，b=8.723(2)Å，c=10.066(3)Å，a=90°，b=90°，g=90°，V=1041.6(5)Å3。
本实施例的有益效果是：（1）以试剂六亚甲基四胺、三乙烯二胺、高氯酸为原料。由于温度不同，产物不同，故将温度控制在30度左右，在溶液状态下，经中和反应和冷却结晶，得到甲基六亚甲基四胺高氯酸盐单晶。（2）由于所用溶剂为水，反应又在常温、浓溶液下进行，而且反应能够实现反应母液的反复利用，因而可大大降低物耗和能耗，生产的优越性非常突出。（3）所述反应时间一般在0.5h内，可以大大节约耗时。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种甲基六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，具体步骤为：
步骤一：以去离子水为溶剂，将六亚甲基四胺和三乙烯二胺溶解于去离子水中，将温度控制在45-60℃，不断搅拌，形成混合液；
步骤二：将70%浓度高氯酸装入到滴液漏斗中，向步骤一中的混合液滴加；
步骤三：滴加结束之后，自然降温到48-52℃，待出现微小结晶，开始降温，逐渐得到白色晶体；
步骤四：将步骤三中的体系液过滤，洗涤，即得到六亚甲基四胺高氯酸盐单晶。
2.根据权利要求1所述的一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，中和反应可在升温下进行，最高温度不超过60℃。
3.根据权利要求1所述的一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，其特征在于：六亚甲基四胺，三乙烯二胺和高氯酸的投料物质的量比例为1:1:3。
4.根据权利要求1所述的一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶的制备方法，其特征在于：所述步骤三中开始出现微小结晶之后的降温方式以为自然冷却，水冷却或制冷设备冷却方式。
5.一种如权利要求1-4所述的方法制备得到的六亚甲基四胺高氯酸盐单晶，分子式为C7H15ClN4O4，结构式为
。
6.根据权利要求5所述的一种六亚甲基四胺高氯酸盐单晶，其特征在于：所述六亚甲基四胺高氯酸盐单晶为正交晶系，Pnma空间群,晶胞参数a=11.862(3)Å，b=8.723(2)Å，c=10.066(3)Å，a=90°，b=90°，g=90°，V=1041.6(5)Å3。
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