一种硼氢类离子化合物及其制备方法

本发明属于含能离子盐，具体为一种硼氢类离子化合物及其制备方法。

背景技术：

1、高燃速推进剂可使固体火箭发动机在短时间内产生较大的推力，能满足战略、战术导弹的火箭发动机对推进剂燃烧性能的要求。目前，应用燃速催化剂提高固体推进剂燃速是该领域的主要研究方向。新型高效含能燃速催化剂相对于以往惰性催化剂既能提高推进剂燃速，又可增强推进剂能量，已成为当前的研究重点。

2、采用硼氢化合物燃速调节剂是使当前固体推进剂获得高燃速性能的一条有效且实用的途径。硼氢化合物主要包括开笼型的硼烷、闭笼型的离子型氢硼酸盐、碳硼烷及金属碳硼烷等。目前，对固体推进剂燃速有调节功能的硼氢化合物有多种类型，研究较多的是具有闭型笼状结构的碳硼烷衍生物和离子型氢硼酸盐。然而，目前现有的硼氢类离子盐部分生产条件苛刻，易水解，热稳定性差。因此在常规条件下制备高稳定性、耐水性好的硼氢类离子化合物是此类研究的目标方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型硼氢类离子化合物及其制备方法。

2、为达到上述目的，本方案如下：一种硼氢类离子化合物，具有如下结构：

3、

4、其中，

5、本发明还提供了上述硼氢类离子化合物的制备方法，包括如下步骤：

6、(1)将nh4b3h8的水溶液和季铵类离子盐的水溶液混合反应，过滤收集固体产物，滤液备用；

7、(2)向滤液里继续加入同一种饱和季铵类离子盐的水溶液，再次过滤收集固体产物，重复此步骤，直至无固体产物析出，将所得固体产物干燥后得到硼氢类离子化合物。

8、进一步的，季铵类离子盐选自丁基三甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵离子盐中任意一种。

9、更进一步的，季铵类离子盐的阳离子为丁基三甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵离子中的一种，离子盐中的阴离子为cl–或br–。

10、进一步的，步骤(1)中，nh4b3h8与季铵类离子盐的摩尔比为1：1。

11、进一步的，步骤(1)中，反应温度为室温。

12、进一步的，干燥温度不超过50℃。

13、于现有技术相比，本发明有益效果是：

14、(1)本发明提供了一系列硼氢类离子化合物及其制备方法；

15、(2)所用制备方法简单，操作简便可控，易于放大；

16、(3)所制备的硼氢类离子化合物含能量高，不易挥发，稳定性较好，热分解温度高，无高毒性基团，污染较小，在高燃速推进剂方面有广阔的应用前景。

17、说明书附图

18、图1为实施例1的核磁氢谱(nmr 1h)图。

19、图2为实施例1的dsc图像。

20、图3为实施例2的核磁氢谱(nmr 1h)图。

21、图4为实施例2的dsc图像。

22、图5为实施例3的核磁氢谱(nmr 1h)图。

23、图6为实施例3的dsc图像。

24、图7为实施例4的核磁氢谱(nmr 1h)图。

25、图8为实施例4的dsc图像。

技术特征：

1.一种硼氢类离子化合物，其特征在于，具有如下结构：

2.一种硼氢类离子化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，季铵类离子盐选自丁基三甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵离子盐中任意一种。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，季铵类离子盐的阳离子为丁基三甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵离子中的一种，离子盐中的阴离子为cl–或br–。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，nh4b3h8与季铵类离子盐的摩尔比为1：1。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，反应温度为室温。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，干燥温度不超过50℃。

技术总结本发明属于含能离子盐技术领域，具体为一种硼氢类离子化合物及其制备方法。该硼氢类离子化合物中的阴离子为B<subgt;3</subgt;H<subgt;8</subgt;<supgt;–</supgt;；阳离子为丁基三甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵离子中的一种。该方法将NH<subgt;4</subgt;B<subgt;3</subgt;H<subgt;8</subgt;与相应的季铵盐在水相中进行离子交换反应，待产物析出后过滤得到产品。该类离子化合物稳定性好，含能量高，在固体推进剂方面有良好的应用前景。技术研发人员：王鹏程,郭睿磊,陆明,林秋汉,许元刚受保护的技术使用者：南京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2