硝基四唑系列之——硝基四唑钠合成VIP免费

一、硝基四唑简介四唑环含有4个氮原子，分子式为CH2N4，含氮量达到了80%，是目前能够稳固存在的含氮量最高的一种结构单元。理论上存在三种异构体，但此刻报导的四唑类能材绝大多属于1H—四唑。一样与其他化学物质不作用，机械感度地，安宁性高。由于此特性，四唑类能材普遍有着低感度、高能量的特点（只是相对来讲，灵敏的化合物也很多）。正因为含氮量高、结构致密、爆炸产物多为N2这些特点，四唑类能材备受青睐。其中四唑类能材中硝基四唑是一种很优秀的衍生物，在四唑环上的碳原子接上一个硝基使得硝基四唑类化合物有着十分优秀的性能。单体硝基四唑（NT）是白色的片状晶体，晶体密度为，熔点为101℃，加热到115—120℃发生猛烈爆炸，时爆速高达8900m/s。尽管硝基四唑单体威力大，可是感度很高，略加摩擦、撞击都会引发爆炸，不能作为主药或起爆药利用。由于硝基四唑上环的H容易失去，硝基四唑一样是以盐或配合物的形式存在。近几十年来科学家对硝基四唑的碱金属、碱土金属、过渡金属盐都进行了较详细的研究，发觉其中不乏优秀的起爆药，硝基四唑亚铜、硝基四唑汞确实是两个优秀的例子。二、硝基四唑钠性质硝基四唑钠（NaNT）化学式为NaCO2N5,是一种白色晶体，密度为。通常在水中结晶的硝基四唑钠随干燥时环境湿度转变会含2—5个结晶水，在丙酮中重结晶且空气干燥的硝基四唑钠通常含2个结晶水。含结晶水的硝基四唑钠对机械作用很顿感，可是完全干燥后不含结晶水的硝基四唑钠机械感度暴增，十分危险，因此此物只能在空气中晾干，不能用烤箱烘干。硝基四唑钠常作为一种含能中间体利用，用于合成其他硝基四唑盐，譬如硝基四唑亚铜确实是以硝基四唑钠为中间体合成的。硝基四唑钠在水、乙醇、丙酮和一些其他有机溶剂中溶解度相当大，实验室应该尽可能地浓缩并回收母液。大部份的硝基四唑的碱金属、碱土金属和铵盐都易溶于水，钴、镍、银、铅、铜盐难溶（其中铅盐和银盐溶解度稍大）。硝基四唑碱金属盐性质如以下图所示————既然说到了硝基四唑钠，就不能不提一下硝基四唑酸式铜盐和重氮四唑硝酸盐，这两种化合物看似和硝基四唑钠联系不大，可是却是此刻一般方式合成硝基四唑钠的两种必经中间体。硝基四唑酸式铜盐CuHNT·(NT)2是绿色晶体，在潮湿状态下平平稳固，可是干燥的硝基四唑酸式铜盐对机械和火花十分灵敏，通常会引发危险。故制备硝基四唑钠时取得的硝基四唑酸式铜盐万万不能干燥，必然要维持湿态。重氮四唑硝酸盐是白色晶体，是个极为危险的化合物！此物极为不稳固，不说干燥状态，常温下就连含有1%此物的溶液都有自发发生小规模爆炸的危险（威力很小），会给实验带来不便，国外能材爱好者有过制备硝基四唑钠时被此物溶液弄坏烧杯的体会。可是其实不必过度担忧，制备时此物在溶液中浓度很小，通常可不能引发危险，笔者做实验时没有观看到任何此物引发的危险。只是在此仍是要提示大伙儿一句————多长个心眼老是好的，要警惕实验。三、合成线路合成硝基四唑钠用到的原料有————5—氨基四唑（一水或无水）、亚硝酸钠、五水硫酸铜、68%硝酸、氢氧化钠、丙酮或无水乙醇（精制用）从原料到酸式铜盐的反映历程如下所示（摘自文献）————制备酸式铜盐的总反映方程式————然后酸式铜盐和过量NaOH反映生成NaNT、H2O、Cu（OH）2沉淀，反映液浑浊，显蓝色。100℃水浴加热回流后氢氧化铜分解，反映液浑浊，显棕色————CuHNT·(NT)2+3NaOH＝△＝CuO↓+3NaNT+2H2O过滤后加入过量硝酸，残余的NaOH反映生成NaNO3，HNO3在浓缩滤液时挥发分解掉———NaOH+HNO3==NaNO3+H2O最后冷却析晶取得混有NaNO3等无机盐的NaNT，用丙酮重结晶后取得较纯的NaNT。四、实验操作实验药品：5—氨基四唑（一水或无水）、亚硝酸钠、五水硫酸铜、68%硝酸、氢氧化钠、丙酮（可用无水乙醇代替）实验器材：300ml烧杯一个、500ml烧杯一个、100ml量筒一个、玻璃棒一只、温度计一只、天平一台、电炉一台、机械搅拌装置一台、抽滤装置一套配置A液：将五水硫酸铜、26g亚硝酸钠溶于70ml水中，溶液呈墨绿色————配置B液：将无水氨基四唑、五水硫酸铜、18ml68%硝酸、170ml水混合，溶液呈天蓝色——以A液为...