一种4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法

技术领域

本发明涉及化工催化剂生产领域，特别涉及一种二茂铁衍生物4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法。

背景技术

二茂铁衍生物是聚丁烯类推进剂的燃速催化剂，已广泛地应用于各种型号的推进剂配方中但现用的二茂铁类燃速催化剂都不同程度地存在着挥发、迁移、升华、低温结晶等现象，这就严重地影响推进剂弹导性能。而4，4双乙基二茂铁戊烷是一种液体的双核二茂铁衍生物，它用作固体推进剂燃速催化剂不仅催化效率高，而且挥发迁移小，同时能改善推进剂的力学性能和降低其压力指数等特点。逐渐取代了单核二茂铁类燃速催化剂，成为目前应用较广泛的一类燃速催化剂。因而它在丁羟推进剂中有着广泛应用的良好前景。

二茂铁及其衍生物是一类性能良好的复合固体推进剂燃速催化剂，较少的添加量便可调控推进剂的燃烧性能。然而结构简单、分子量小的二茂铁类燃速催化剂存在易迁移和易挥发等缺点，严重影响了推进剂装药的贮存寿命、使用可靠性及环境适应性。因此设计和合成具有低迁移、低挥发和高催化效率的二茂铁类燃速催化剂便成为这一领域研究的关键点。近年来已报道的新型二茂铁类燃速催化剂的合成方法、抗迁移挥发性和催化性能都存在一定负面的问题，因此我们对该领域今后的研究方向进行了展望。低分子量的二茂铁化合物合成相对简单，催化性能优异，但迁移挥发趋势依然存在；二茂铁聚合物分子量大，能彻底解决二茂铁的迁移问题，但催化效率较低，合成工艺复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法，可以有效解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按照二茂铁与醋酸酐与三氯化铝的重量比为1.9：1.3：1的比例，在二氯乙烷中混合二茂铁与醋酸酐，在温度范围为(0±5)℃的条件下，(3-4)h内匀速滴加路易斯酸，反应结束后，水洗后得到乙酰基二茂铁；

第二步：按照乙酰基二茂铁、盐酸的重量比为3：2.5的比例，在二氯乙烷作为溶剂、温度范围为(80-90)℃的条件下反应6h，然后进行水洗，脱溶剂，精馏提纯，得到含量≥97％的乙基二茂铁；

第三步：按照甲醇、硫酸、乙基二茂铁、丙酮重量比为3.5：2.8：7：1的比例，先在甲醇与压硫酸的混合溶液中，加入乙基二茂铁，混合均匀，在(80-90)℃的温度范围，与戊酮反应(8-10)h，得到4，4双乙基二茂铁戊烷。

优选的，所述第一步中二氯乙烷为溶剂，路易斯酸为催化剂，还加入了乙酰氯为酰化剂进行酰化反应，反应时间7h。

优选的，所述第二步中加入锌粉作为还原剂进行还原反应。

优选的，所述第三步中先将亚硫酸与甲醇反应生成亚硫酸甲酯，再加入乙基二茂铁与戊酮缩合反应得到产物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明以乙酰氯为酰化剂，采用路易斯酸为催化剂，二氯乙烷为溶剂，在(0±10)℃温度下对二茂铁进行酰化反应，得到乙酰基二茂铁，经锌粉作为还原剂，在(80-90)℃温度下进行还原反应，得到的主产物再进行精馏制得含量≥97％的乙基二茂铁。在亚硫酸与甲醇反应后生成的亚硫酸甲酯中，由乙基二茂铁与戊酮缩合反应得到了4，4双乙基二茂铁戊烷。目标产物为目前正在广泛应用的高氯酸铵(AP)热分解催化剂。该合成工艺具有较高的产率。为4，4双乙基二茂铁戊烷的广泛应用奠定了基础。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

一种4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按照二茂铁与醋酸酐与三氯化铝的重量比为2.5：1.5：1的比例，在二氯乙烷中混合二茂铁与醋酸酐，在温度范围为5℃的条件下，3h内匀速滴加路易斯酸，反应结束后，水洗后得到乙酰基二茂铁，乙酰基二茂铁含量91％；

第二步：按照乙酰基二茂铁、盐酸的重量比为3：2.5的比例，在二氯乙烷作为溶剂、温度范围为80℃的条件下反应4h，然后进行水洗，脱溶剂，精馏提纯，得到乙基二茂铁，乙基二茂铁含量94.3％；

第三步：按照甲醇、硫酸、乙基二茂铁、丙酮重量比为3.5：2.8：7：1的比例，先在甲醇与压硫酸的混合溶液中，加入乙基二茂铁，混合均匀，在80℃的温度范围，与戊酮反应8h，得到4，4双乙基二茂铁戊烷。

实施例2：

一种4，4双乙基二茂铁戊烷的制备方法，包括以下步骤：

第一步：按照二茂铁与醋酸酐与三氯化铝的重量比为1.9：1.3：1的比例，在二氯乙烷中混合二茂铁与醋酸酐，在温度范围为10℃的条件下，4h内匀速滴加路易斯酸，反应结束后，水洗后得到乙酰基二茂铁，乙酰基二茂铁含量92.6％；

第二步：按照乙酰基二茂铁、盐酸的重量比为3：2.5的比例，在二氯乙烷作为溶剂、温度范围为90℃的条件下反应6h，然后进行水洗，脱溶剂，精馏提纯，得到乙基二茂铁，乙基二茂铁含量97.4％；

第三步：按照甲醇、硫酸、乙基二茂铁、丙酮重量比为3.5：2.8：7：1的比例，先在甲醇与压硫酸的混合溶液中，加入乙基二茂铁，混合均匀，在90℃的温度范围，与戊酮反应10h，得到4，4双乙基二茂铁戊烷。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。