苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110003156A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910406598.7(22)申请日2019.05.16(71)申请人西南科技大学地址621010四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号(72)发明人金波彭汝芳丁玲张青春黄琪(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人刘克勤(51)Int.Cl.C07D307/94(2006.01)C06B23/00(2006.01)C06D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称OCH2CH2CH2CH2CH3，-OCH2CH2CH2CH2CH2CH3。苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法和用途(57)摘要本发明公开了下式所示的两个同分异构体1，2，3，4-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A和1，2，14，15-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B及其合成方法；以六氯富勒烯与烷氧基苯酚为原料在氢氧化钾溶液为催化剂的条件下合成1，2，3，4-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A和1，2，14，15-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B。该富勒烯衍生物可作为一种绿色安定剂在固体火箭推进剂中获得应用。式中：R＝-OCH3，-OCH2CH3，-OCH2CH2CH3，-OCH2CH(CH3)2，-OC(CH3)3，-OCH(CH3)2，-OCH2C(CH3)3，-CN110003156AOCH2CH2CH2CH3，-OCH2CH2CH(CH3)2，-CN110003156A权利要求书1/1页1.一种苯并呋喃富勒烯[60]衍生物，其特征在于，该苯并呋喃富勒烯[60]衍生物为两个同分异构体1，2，3，4-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物A和1，2，14，15-苯并呋喃富勒烯[60]衍生物B，它们的结构如下式所示：式中：R＝-OCH3，-OCH2CH3，-OCH2CH2CH3，-OCH2CH(CH3)2，-OC(CH3)3，-OCH(CH3)2，-OCH2C(CH3)3，-OCH2CH2CH2CH3，-OCH2CH2CH(CH3)2，-OCH2CH2CH2CH2CH3，-OCH2CH2CH2CH2CH2CH3。2.权利要求1所述苯并呋喃富勒烯[60]衍生物的用途，做为安定剂用于固体火箭推进剂。3.权利要求1所述苯并呋喃富勒烯[60]衍生物的制备方法，以六氯富勒烯、对位烷氧基苯酚为原料，在以氢氧化钾为催化剂的条件下进行的取代加成反应，将对位烷氧基苯酚接枝上富勒烯，合成一种富勒烯[60]衍生物，具体步骤是，在油浴80℃条件下，将对位氧基苯酚与六氯富勒烯溶于有机溶剂中，加入氢氧化钾溶液，在氮气保护条件下反应至少4h，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，用展开剂展开，使用柱层析对样品进行粗分离，将得到的产物使用高效液相色谱对产物进一步的分离，即得到苯并呋喃富勒烯衍生物。4.根据权利要求3所述的苯并呋喃富勒烯[60]衍生物的制备方法，其特征在于，所述对位氧基苯酚是对甲氧基苯酚、对乙氧基苯酚、对丙氧基苯酚之一。5.根据权利要求3所述的苯并呋喃富勒烯[60]衍生物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、正己烷、环己烷、二硫化碳之一。6.根据权利要求3所述的苯并呋喃富勒烯[60]衍生物的制备方法，其特征在于，所述展开剂是甲苯和环己烷1：1混合液或甲苯和正己烷2：1混合液。2CN110003156A说明书1/4页苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明属于有机化学技术领域，涉及苯并呋喃富勒烯[60]衍生物及其制备方法，该苯并呋喃富勒烯[60]衍生物作为安定剂应用于固体火箭推进剂中。技术背景[0002]固体推进剂是推动火箭和导弹武器的能量来源，在其制造、性能调节及贮存与使用过程中，要考虑固体推进剂的安定性，提高固体推进剂的贮存期，这具有十分重要的战略意义和经济意义。脂肪族硝酸酯是目前使用最广泛的含能材料，应用于推进剂中具有单基推进剂、双基推进剂和三基推进剂等多种形式，其中硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)等硝酸酯类化合物是其主要含能组分。但硝酸酯化合物结构中的硝酸酯基团不稳定，键能在156.06～174.05kJmol-1之间，受热易分解甚至会造成爆炸、火灾等事故，在高温环境下极易分解并释放出氮氧化合物(NO自由基、NO2等)，并催化硝酸酯化合物的进一步分解，从而降低其在正常贮存环境下的贮存寿命，产生全安隐患。为提高硝酸酯类推进剂和发射药的安定性，延长安全贮存寿命，在其中加入安定剂是最常用的方法。[0003]安定剂的作用是吸收硝酸酯类化合物分解产生的氮氧化物，不是完全阻止含能材料的分解，而是减缓其分解。理想的安定剂应该能与推进剂配方中的其它组分具有良好的相容性，