一種1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于氮雜環(huán)類含能化合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的制備方法。本發(fā)明主要解決現(xiàn)有制備1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的方法存在反應(yīng)條件苛刻、存在環(huán)境污染和原料成本高的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑的制備方法，把發(fā)煙硫酸加入反應(yīng)容器，將反應(yīng)容器置于冰水浴中，加入硝酸鹽和1-甲基吡唑，攪拌保溫反應(yīng)1～6h，將反應(yīng)液降至室溫再倒入盛有冰水的容器中，有白色物質(zhì)析出，抽濾得到粗品Ⅰ，抽濾得到的濾液再用乙醚萃取，蒸發(fā)溶劑得到粗品Ⅱ，再將粗品Ⅰ和粗品Ⅱ溶于丙酮中，加水，有白色固體物質(zhì)析出，靜置抽濾制得1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑。
【專利說明】-種1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于氮雜環(huán)類含能化合物制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種1-甲 基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑是一種典型的氮雜環(huán)類含能化合物，吡唑環(huán)由于含有 高焓C = C雙鍵和N-N單鍵，提供了增加生成焓的條件，因此，氮雜環(huán)類含能化合物具有較 高生成焓、高密度以及對環(huán)境友好的特征，具有非常可觀的能量，在高能炸藥、安全鈍感、低 感添加劑等領(lǐng)域有很好的前景。1-甲基_3,4,5-三硝基吡唑（10'即）的熔點為91-921：，爆 速為8650m · s-1，爆壓為33. 7GPa，是一種不敏感單質(zhì)炸藥。
[0003] P. Ravi等人利用碘單質(zhì)和碘酸碘化1-甲基吡唑得到1-甲基-3, 4, 5-三碘吡唑， 之后將之在硝酸中硝化1. 5h，得到1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑，測其熔點為90-92°C，得率 86. 95%，該方法所用碘和碘酸污染環(huán)境，操作條件苛刻。同時提到硝硫混酸直接硝化1-甲 基吡唑，110°C下反應(yīng)lh，得到1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑，得率為12%。P. Ravi等人還 分別以1-甲基吡唑和1-甲基-3, 5-二硝基吡唑為原料，采用蒙脫石K-10浸漬到硝酸鉍 溶液中進行硝化，分別在常溫下反應(yīng)18h和2. 5h，得目標(biāo)化合物1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡 唑，得率均在83%以上，并且熔點均為91-92°C。李雅津等將1-甲基吡唑碘化形成1-甲 基-3, 4, 5-三碘吡唑（MTIP)，之后再用純硝酸硝化MTIP得到目標(biāo)物1-甲基-3, 4, 5-三硝 基吡唑，得率15%。該方法成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重，反應(yīng)條件要求苛刻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要針對現(xiàn)有制備1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的方法存在反應(yīng)條件苛刻、 存在環(huán)境污染和原料成本高的問題，提供一種1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明為解決上述問題而采取的技術(shù)方案為：
[0006] -種1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法：把發(fā)煙硫酸加入反應(yīng)容器，將反應(yīng) 容器置于冰水浴中，將硝酸鹽加入反應(yīng)容器，并保持?jǐn)嚢瑁髮?-甲基吡唑滴加到反應(yīng) 容器內(nèi)，在100?190°C下攪拌保溫反應(yīng)1?6h，結(jié)束后將反應(yīng)液降至室溫再倒入盛有冰水 的容器中，充分?jǐn)嚢?，有白色物質(zhì)析出，抽濾得到粗品I，抽濾得到的濾液再用乙醚萃取，蒸 發(fā)溶劑得到粗品II，再將粗品I和粗品II溶于丙酮中，在攪拌的條件下加入相同體積的水， 有白色固體物質(zhì)析出，靜置抽濾制得1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑；其中1-甲基吡唑、硝酸 鹽和發(fā)煙硫酸物質(zhì)的量比為1 :1?6 :10?20。
[0007] 所述的硝酸鹽為硝酸鉀、硝酸鈉和硝酸銨。
[0008] 為進一步表明本發(fā)明制備得到的產(chǎn)物為1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑，本發(fā)明對其 作了熔點檢測、紅外光譜檢測、質(zhì)譜法檢測、核磁共振氫譜檢測、核磁共振碳譜檢測和元素 分析檢測，其結(jié)果如下：
[0009]熔點為：91-92°C ;
[0010] 紅外光譜譜圖如圖1，特征峰（cnT1) :2884(^1 (可判斷存在N-CH3) ,1581011' 1338CHT1 (可判斷存在 C-N02);
[0011] 質(zhì)譜譜圖，如圖 2，MS(EI)m/z :217(M+);
[0012] 核磁共振氫譜如圖 3/H NMR(Acetone-D6) :4. 52(s，3H);
[0013] 核磁共振碳譜如圖 4，13C NMR(Acetone-D6) :42. 83(t，CH3)，122. 9(t，C4)， 138. 48(t, C3), 142. l(t,C5)；
[0014] 元素分析結(jié)果為見表1 :
[0015] 表1元素分析結(jié)果
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法，其特征是：把發(fā)煙硫酸加入反應(yīng)容 器，將反應(yīng)容器置于冰水浴中，將硝酸鹽加入反應(yīng)容器，并保持?jǐn)嚢?，之后?-甲基吡唑滴 加到反應(yīng)容器內(nèi)，在100?190°C下攪拌保溫反應(yīng)1?6h，結(jié)束后將反應(yīng)液降至室溫再倒入 盛有冰水的容器中，充分?jǐn)嚢?，有白色物質(zhì)析出，抽濾得到粗品I，抽濾得到的濾液再用乙 醚萃取，蒸發(fā)溶劑得到粗品II，再將粗品I和粗品II溶于丙酮中，在攪拌的條件下加入相同 體積的水，有白色固體物質(zhì)析出，靜置抽濾制得1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑；其中1-甲基 吡唑、硝酸鹽和發(fā)煙硫酸物質(zhì)的量比為1 :1?6 :10?20。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1-甲基-3, 4, 5-三硝基吡唑的制備方法，其特征是：所 述的硝酸鹽為硝酸鉀、硝酸鈉和硝酸銨。
【文檔編號】C07D231/16GK104140394SQ201410350038
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】曹端林, 李永祥, 王建龍, 郭俊玲, 王艷紅, 陳麗珍, 胡志勇, 馬中平, 陳芳, 任成
申請人:中北大學(xué)