图1。3 盐酸乙脒法合成路线
这种方法也是Nikolai V Latypov 等[9]提出的。Yongxiang Li 等[19]研究了开环方法,得率提高到了65。5%。李文苗[20]对此方法进行工艺优化后,得率提高到82%。
(3)2-甲基嘧啶-4,6-二酮法
采用2-甲基嘧啶-4,6-二酮为原料。用硝硫混酸硝化得到中间产物2-(二硝基亚甲基)-5,5-二硝基-4,6-嘧啶二酮。再加入氨水胺化得到FOX-7。这是由Astrat’ ev等[21]首次报道的方法。图1。4为合成路线。
2-甲基嘧啶-4,6-二酮法合成路线
后来Östmark。H等[22]在硝化结束后直接用水对中间产物水解合成FOX-7。产率能达到80%。
第一种方法合成工艺简单,原料便宜,扩大生产规模具有一定的优势。但是在合成过程中,硝酸和硫酸的用量大,危险性大;而且硝化得到的中间产物极不稳定,容易分解,最终产率低。第二种方法相比第一种方法,总得率有所提高,但是反应比第一种方法多了一步胺醛缩合反应,增加了合成步骤和合成成本,不利于大规模生产。导致相关的报道比其他两种方法要少;第三种方法比前面两种方法的产率都要高,而且反应步骤简单,但是2-甲基嘧啶-4,6-二酮的价格昂贵,在国内的供应量较少,不适合大规模的工业化生产。这种方法的合成工艺目前还不太成熟,适合在实验室操作及放大[23]。
1。3。2 FOX-7的衍生物研究状况
FOX-7有着较好的酸碱相容性,可以借此合成一系列与其性质相近的新型含能材料。Sandberg等[24]通过实验发现,FOX-7在不同pH的溶液中会有两种表现形式如图1。5所示。
FOX-7在酸碱溶液中的存在形式
1992年K。Baum等[25-27]利用1,1-二碘二硝基乙烯与胺进行取代反应研究。这些研究未能合成出FOX-7,但是却合成出了许多FOX-7的衍生物,如图1-6所示。
1,1-二碘-2,2-二硝基乙烯的胺化
由于FOX-7分子的特殊结构,西北大学的常春然[28]推测它可能发生三种类型的反应:(1)亲核取代反应;(2)碳碳双键的环加成反应;(3)亲电取代反应。
中北大学的李文苗[20]将现有的关于FOX-7衍生物合成方面的报道进行汇总,归纳为四个方面;(1) 与伯胺的反应;(2)与肼的反应;(3)与碱的反应;(4)与胍的反应。
FOX-7的衍生物的成功合成,不仅获取了新含能材料,还加深了研究者们对FOX-7的结构与性质认识。通过对FOX-7及其衍生物研究的不断深入,可能会有更多具有发展潜力的新含能材料被挖掘出来。这对于寻找其他综合性能优于FOX-7的新型含能化合物的意义十分重大。