N2O5硝解均三嗪衍生物制备黑索今RDX的研究(5)
1.2.7 其他合成方法
(1)用氨基酸胺与甲醛在低于40℃, pH = 4.5的条件下，发生反应生成亚甲基氨基磺酸铵
NH2SO3NH4+HCHO CH2:N2O3NH4+H2O
亚甲基氨基磺酸按在发烟硫酸存在下，与硝酸作用生成RDX，反应温度控制在-30℃—+30℃。
CH2N2O3NH4+3HNO3 C3H3N6O6+3NH4H2O4+RDX
(2)美国用1,3,5一三乙酰基吹冰氢均三嗪与98%硝酸反应，反应温度为40℃-60℃,反应时间为1h，料比为1 : l00
(3)德国将甲亚氨基磺酸按在10℃-15℃下，加到混酸(80%硝酸，20%硫酸)中，加料比例为1:2，加热到20 ℃，搅拌30 min，加水稀释析出RDX.
(4)在碱的存在下氯代甲酸甲酷和乌洛托品反应生成三甲酸乙醋基三嗪，将三甲酸乙酷基三嗪用氢氧化钾的甲醇溶液皂化得到三嗪甲酸甲盐，将钾盐用硝酸硝化得到RDX。
1.3 绿色硝解剂的介绍
20世纪80年代，出现了一种新型硝化技术[13-15]即采用N2O5/HNO3体系作为硝化剂，其硝化能力远远大于常规的硝硫混酸，而且反应选择性好，氧化副产物少，成功地避免了浓硫酸的使用，废酸的主要成分是稀硝酸，通过浓缩得到浓硝酸，可回收利用，将环境污染降低到最低程度，是一种环保型生产工艺，因此称之为“绿色”硝化技术。以N2O5/HNO3体系作为硝化剂[16-17]，几乎可用于一切含能材料、高能量密度材料、含能粘结剂、含能增塑剂等的制造，还可以制备一些常规硝化方法所不能制备的新型含能材料，又由于其硝化温度低、产物得率高、硝化选择性高、副反应少等诸多优点，极大地提高了火炸药生产、使用和贮存的的安全性，可以说是硝化技术领域的一次重大变革。作为“绿色”硝化剂的N205在有机合成方面将有更加广阔的应用前景。
1.3.1 N2O5的基本性质
低温下，N2O5是透明无色闪亮磷片状晶体，密度为1.639/cm，，熔点29℃，沸点47℃。室温下有升华的现象。随着温度的升高，晶体的颜色逐渐变为浅黄、桔黄、甚至棕褐色。45℃左右呈液态并分解释放出氧气和二氧化氮等。遇高温或可燃性物质或高温，就会发生爆炸。纯品N2O5在0℃的环境下1Od可分解一半，在20℃下，10d即可分解一半，在-0℃下可储存1d。N2O5在低温下与碳、铁、镍等元素不发生化学反应，但能与大多数有机化合物发生剧烈的反应，因此被推荐为硝化剂。
N2O5的分子结构如图[18]：
1.3.2 N2O5的制备方法介绍
1） 硝酸经五氧化二磷脱水法[19]
将五氧化二磷缓慢加到提前冷却的浓硝酸中，随后慢慢蒸馏混合物，即可在低温的收集瓶中得到白色固体N205，此反应的化学方程式为:
2HNO3(l)+P2O5(s)=N2O5(s)+2HPO3(l)
由于此法所用的原料及装置实验室易得，所以是一种方便、常用的实验室制备N2O5的方法。
2） 臭氧氧化法[20-22]
臭氧氧化法是指利用N2O4和臭氧反应产生N2O5,其反应的方程式为:
N2O4(l)+O3(g) N2O5(s)+O2(g)
此法生产N2O5用到的起始原料是液态NO2和O3，其中NO2我国己在上世纪五吹冰十年代开始大规模生产，而臭氧可通过臭氧发生器产生，因此，此法具有原料价廉易得，生产操作方便等特点，具有大规模生产的可能性。
3） 电解法
电解法工业化应用前景较好，所以一直以来，它得到了许多研究者的重视[23-25]。N2O4电解氧化法是指在N2O4存在下电解硝酸溶液，阳极室加入含N2O4的无水硝酸溶液，氧化后可得到含量为15-5%的N2O5/HNO3溶液，阴极室加入浓硝酸，发生还原反应，生成NO2和H2O。电解反应式表示如下:
阳极反应: N2O4+2HNO3 2N2O5+2H++2e-
阴极反应: 2HNO3+2H++ 2e N2O4+2H2O
总电池反应: 4HNO3 2N2O5+2H2O