一类具有双阴离子的异烟肼含能金属配合物及其制备方法

allin2026-01-28  19


本发明涉及一类结构新颖、感度适中的具有双阴离子的异烟肼含能配合物及其制备方法,属于含能材料。


背景技术:

1、含能金属配合物常由强还原性配体与过渡金属离子通过配位键作用形成配位个体,再通过静电作用与具有强氧化能力的外界阴离子(no3-、clo4-等)相结合形成,其独特的笼型结构对分子稳定性有不同的提升。近年来,含能配合物的制备发展迅速,与传统含能材料发展相比,含能金属配合物具备原料广泛、合成周期短、可调性强等优势,在起爆药、复合固体推进剂燃烧催化剂等领域具备应用潜力。

2、目前,研究人员分别改变中心金属离子、配体、外界阴离子等手段实现对材料的能量和感度的性能调控,对能量调控范围极为有限。而针对过渡金属高氯酸盐含能配合物的感度调控手段主要是改变配体种类或者中心金属种类,其调控策略单一。本专利通过引入其他阴离子(硝酸根)来调控过渡金属高氯酸盐含能金属配合物,使得整个材料的感度性能具有更大的调控范围和更多的调控方式。

3、除此以外,本专利设计的配体异烟肼成本低廉且来源广泛,使得本发明所述双阴离子含能金属配合物更具应用潜力。

4、


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一类结构新颖、感度适中、具有双阴离子的异烟肼含能配合物,所述含能配合物通过在传统高氯酸金属配合物的基础上引入硝酸根,来扩大高氯酸盐金属配合物的性能调控范围,并能够改善配合物的氧平衡。本发明的另一目的是提供一种所述双阴离子含能金属配合物的制备方法。

2、本发明合成方法简单绿色、反应条件温和、原料易得。

3、本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

4、一类具有双阴离子的异烟肼含能金属配合物,所述金属配合物化学式为[m(no3)2(4-pdca)2]·(clo4)2。

5、m为m为cu、ni、co、mn、zn等过渡金属的二价金属离子中的任一种,4-pdca为配体异烟肼。

6、本发明所述的一类具有双阴离子的异烟肼含能金属配合物的制备方法,步骤如下:

7、(1)在40~60℃下,将异烟肼溶于30ml溶剂中,加入金属硝酸盐,在40~60℃下继续搅拌3~30min;所述溶剂为甲醇、乙醇、水、甲醇水混合溶液或乙醇水混合溶液,其中混合溶液的体积比为1:9~9:1;所加入金属离子与配体异烟肼的摩尔比为1:2~1:4;

8、(2)向步骤(1)所得体系中滴入高氯酸,40~60℃下继续搅拌3~10min;所加入的金属离子与高氯酸中的高氯酸根与的摩尔比为1:2~1:5;

9、(3)将(2)中溶液冷却至室温并静置48~96h,析出晶体,过滤、洗涤、干燥即得相应配合物。

10、优选的,步骤(1)中,在55℃下,将异烟肼溶于甲醇中,加入金属硝酸盐,在55℃下继续搅拌3min,所加入金属硝酸盐与异烟肼的摩尔比为1:2。

11、优选的,步骤(2)中,向步骤(1)所得体系中滴入与异烟肼等物质的量的高氯酸,55℃下继续搅拌5min。

12、有益效果

13、(1)本发明提供了一类具有双阴离子的异烟肼含能配合物,相较于传统高氯酸盐金属配合物,所述双阴离子含能配合物机械感度低,具有更宽的性能调控范围,且能够改善含能配合物的氧平衡。

14、(2)本发明提供了所述具有双阴离子的异烟肼含能配合物的制备方法,所述合成方法简单,原料易得,生产成本较低。



技术特征:

1.一类具有双阴离子的异烟肼含能配合物,该含能配合物的通式为[m(no3)2(4-pdca)2]·(clo4)2,其中:m为cu、ni、co、mn、zn等过渡金属的二价金属离子中的任一种,4-pdca为异烟肼。

2.如权利要求1所述的具有双阴离子的异烟肼含能配合物的制备方法,其特征在于通过以下步骤实现:

3.如权利要求2所述的具有双阴离子的异烟肼含能配合物的制备方法步骤(1)中所述溶剂为甲醇、乙醇、水、甲醇水混合溶液或乙醇水混合溶液,其中混合溶液的体积比为1:9~9:1;所加入金属离子与配体异烟肼的摩尔比为1:2~1:4。

4.如权利要求2所述的具有双阴离子的异烟肼含能配合物的制备方法步骤(2)中所述所加入的金属离子与高氯酸中的高氯酸根与的摩尔比为1:2~1:5。

5.如权利要求1所述的具有双阴离子的异烟肼含能配合物在含能材料领域中的应用。


技术总结
本发明公开了一类具有双阴离子的异烟肼含能金属配合物的制备方法,属于含能材料技术领域。其通式为:[M(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;(4‑PDCA)<subgt;2</subgt;]·(ClO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;,其中:M为Cu、Ni、Co、Mn、Zn等过渡金属的二价金属离子中的任一种,4‑PDCA为异烟肼。制备方法为:在40~60℃下,将配体异烟肼溶于30mL溶剂中,加入金属硝酸盐,在40~60℃下继续搅拌5~30min;向上述体系中滴入高氯酸,40~60℃下继续搅拌5~10min;将上述溶液冷却至室温并静置48~96h,析出晶体,过滤、洗涤、干燥,即得相应的配合物。所得晶体即为本发明所述含能配合物。本发明制备的具有双阴离子的异烟肼含能配合物具有结构新颖、感度适中的特点,可用于含能材料领域。本发明的合成方法简单,原料易得,生产成本较低。

技术研发人员:张建国,赵彬杉,于琪瑶,匡保龙,张超,董文帅,许美琪
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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