叔丁基氧化偶氮类吡嗪化合物的合成研究(2)
2.2.2 第二步：2-氯-6-甲氧基吡嗪的合成 11
2.2.3 第三步：2-氯-6-甲氧基-3,5二硝基吡嗪的制备 11
2.2.4 第四步：2,6-二氨基3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)的合成 11
2.2.5 第五步：对于2,6-二氨基3,5-二硝基吡嗪的氨基进行保护 11
2.3 实验分析 12
2.3.1 第一步：提纯原料 12
2.3.2 第二步：2-氯-6-甲氧基吡嗪的合成 12
2.3.3 第三步：2-氯-6-甲氧基-3,5二硝基吡嗪的制备 14
2.3.4 第四步：2,6-二氨基3,5-二硝基吡嗪(ANPZ)的合成 15
2.3.5 第五步：对于2,6-二氨基3,5-二硝基吡嗪的氨基进行保护 15
2.4 实验原理 16
2.4.1 2.6-二甲氧基吡嗪合成原理 16
2.4.2 2,6-二甲氧基吡嗪硝化机理 16
2.4.3 用乙酸乙酸酐体系进行氨基保护 17
结 论 18
致 谢 19
参考文献 20
附录：1H NMR 22
1 绪论
随着含能材料的研究在各国如火如荼的开展，含能材料的应用日渐广泛，其中吡嗪类杂环化合物以它独特的性质，逐渐成为世界含能材料界的研究热点。新型钝感含能材料LLM-105，它率先由美国LLNL实验室合成，有效成分为2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪。LLM-105是一种新型高能顿感含能化合物，它密度大，感度较低，热稳定性好，目前在美国已经开始应用。但是由于其合成的步骤多，产率低，成本太高等原因限制了它的大规模应用。下图列出LLM-105与其他含能材料的相关信息[1]。
表1.1 LLM-105与其他含能材料的性能对比
代号 熔点/℃ 爆速/m/s 密度/g/cm3 感度/cm 能量
LLM-105 354 8560 1.91 117 HMX85%
FOX-7 254 9090 1.88 126 HMX87%
MTNI 82 8800 1.78 45.6 HMX82%
LLM-116 294 8240 1.90 168 HMX90%
1.1 吡嗪的性质
吡嗪类物质（含有C4H4N2结构），在吡嗪环的一号位和四号位含有两个氮原子，属于杂环化合物。它的同分异构体有嘧啶和哒嗪，其芳香性较弱，亲电取代反应较难发生，但与亲核试剂反应较易进行。在自然界中，很难发现纯的吡嗪，但其结构存在于叶酸之中，组成其中的蝶呤部分[2]。工业上，通常用乙醇胺法制取，在气相催化条件下，经脱氢处理制得。
其衍生物有较多应用，吩嗪以具有抗肿瘤、抗菌和利尿的性质而着称；染料厂中不乏二苯并吡嗪的使用；有报道称，四甲基吡嗪可以捕捉超氧阴离子，人体细胞中，有时会产生氮氧化物，用它可以很好的降低氮氧化物浓度；另外吡嗪类物质中的吹冰氧吡嗪，具有很好的驱虫性，尤其对蛔虫的杀伤力非常大，在一些抗虫肠胃药的成分中常见[3]。
1.1.1 吡嗪的化学性质
二嗪是（C4H4N2）吡嗪了类物质中较常见的一种，具有双N原子吹冰元环结构，氮含量较高，达到35%。它有三种异构体：分别为1,2-二嗪、1,3-二嗪和1,4-二嗪。即哒嗪(pyndazino)、嘧啶(pyrimidine)和吡嗪(pyrazine)。由于诱导效应和共轭效应的影响，吹冰元杂环上的两个N原子相互作用，使二嗪类物质的碱性通常都比较弱。