DFTHP
DFTHP的介绍
OC1C(O)N(C=O)C(O)C(O)N1C=O
DFTHP(1,4二甲酰基-2,3,5,6四羟基哌嗪)是合成TEX的前体化合物,其合成由乙二醛与甲酰胺在碱的催化下缩合而得到。
TEX是一种新型的高能含能材料,具有顿感、高能量、高密度的优点,其综合性能超越RDX,甚至是HMX。
DFTHP的合成路线&反应原理
第一步甲酰胺作为亲核试剂对醛中的羰基的亲核加成,第二步生成的仲胺再进攻醛中羰基而成环,由于DFTHP母体环上的两个甲酰基在硝解时较难脱除,如代以易脱除的乙酰基、丙酰基等则有利于哌嗪含能衍生物的合成。
实验部分
警告
氢氧化钠有腐蚀性
无水乙醇易燃
所需试剂和仪器
试剂
- 乙二醛(40%aq.)AR分析纯
- 甲酰胺(≥99.3-100.2%)AR 分析纯
- 无水乙醇(≥99.7%)AR 分析纯
- 氢氧化钠(≥96%)AR 分析纯
- 稀盐酸
仪器
- 锥形瓶250ml300ml
- 量筒100ml、50ml
- 三角烧杯250ml
- 标准口三口烧瓶 250ml(24#X3)
- 恒压滴液漏斗250ml
- 空心玻璃塞
- 四氟聚乙烯塞
- 温度计0-100℃
- 抽滤一套
- 铁架台
- 烧瓶夹
- 电子天平(500g 0.1g)
- JJ-1电动搅拌器(60W)
步骤
- 用
锥形瓶
量取100g乙二醛
(约87.7ml),放入冰箱冷冻1小时。
- 称取25g
NaOH
,加入锥形瓶
中。倒入100ml水配成溶液,并冷却至室温。
- 用
量筒
量取10mlNaOH
(5mol/L aq.)。
- 将
烧瓶
放入冰浴中,安装好四氟塞
,电动搅拌器
。
- 慢慢加入
NaOH
溶液至乙二醛
中。加完后冷却至10℃。 - 在
三口烧瓶
上加装恒压滴液漏斗
,量取31g甲酰胺
加入,在20-30min内滴入完毕。
甲酰胺
滴加完成后,中止冷却,将三口烧瓶
从冰浴中撤出,使温度自然上升。- 当反应温度达到37℃左右时,重复冷却,控制反应温度在45℃以下。
- 搅拌一段时间后出现白色沉淀,继续反应,到1h左右时可撤去装置。
- 将反应液倒入250ml
三角烧杯
中。 - 抽滤,滤饼依次用水、
乙醇
洗一遍,最后再用乙醇
洗涤一遍,抽干。 - 滤液不要倒掉,放在
烧杯
中,过段时间又会析出晶体。
- 产物自然晾干。
- 理论产量70.864g,实际产量54.7g。产率77.19%。
- 产物精制,
稀盐酸
煮。
备注
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