本发明涉及一种潜在含能增塑剂或熔铸炸药载体偕二硝基酯类含能化合物及其制备方法，属于含能有机化合物。
背景技术：
1、固体推进剂和高聚物黏结炸药是现代武器弹药的重要组成部分之一，其能量的提高关乎武器弹药“远程发射”和“高效毁伤”能力的提升。随着对固体推进剂和高聚物黏结炸药的性能提出了更高的要求，一方面要保证高能量，另一方面要有良好的力学性能。粘合剂体系作为固体推进剂和高聚物黏结炸药的重要组成，其放热量的提高有利于整体能量的提高，研究发现，将粘合剂体系逐步含能化，是一条可行的路线。而在含能粘合剂体系中，含能增塑剂作为重要组成部分之一，其对含能聚合物起着增塑及稳定作用，影响着配方的能量、安全性、力学性能及加工工艺。
2、由于偕二硝基的能量较高、稳定性持久、增塑性能优异，而酯基也是良好的柔性集团，所以开发综合性能优异的偕二硝基酯类化合物已成为含能材料研究领域的热点方向之一。现有合成偕二硝基酯类含能化合物的方法主要是fisher-speier酯化法如甲苯回流。但是对于位阻较大的羧酸，fisher-speier酯化法的合成困难，因此，亟需开发新的偕二硝基酯类含能化合物的合成方法。
技术实现思路
1、为了克服了现有技术的不足，提供了一种潜在含能增塑剂或熔铸炸药载体偕二硝基酯类化合物的制备方法，采用一步法合成，高效、安全、温和地制备偕二硝基酯类化合物。
2、实现本发明目的的技术解决方案：
3、第一方面，本发明提供了一种偕二硝基酯类化合物，其具有如下结构：
4、
5、其中，n＝1、2或3；
6、n＝1时，(m＝0～10)、
7、
8、优选的，
9、n＝2时，(m＝0～8)；
10、优选的，
11、n＝3时，
12、优选的，
13、第二方面，本发明提供了第一方面所述的偕二硝基酯类化合物的制备方法，包含如下步骤：
14、步骤一：在室温下，向二氯甲烷(dcm)中加入活化的3a分子筛粉末，搅拌30min后依次加入羧酸、2,2-二硝基-1-丙醇(dnpoh)和4-二甲氨基吡啶(dmap)，然后在外部冷却搅拌的条件下，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(edc·hcl)，搅拌一定时间后升到室温，反应一段时间；
15、
16、步骤二：反应完毕后，过滤，滤液先用稀盐酸溶液洗涤，再用碳酸氢钠水溶液洗涤，最后用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压除去溶剂得到产物。
17、较佳的，步骤一中，3a分子筛的质量为dcm体积的20％；dnpoh与羧酸的摩尔比为1:1～1.2；dnpoh与dmap的摩尔比为1:0.1～0.2；dnpoh与edc·hcl的摩尔比为1:1.0～2.0。
18、较佳的，步骤一中，室温是指20～30℃；外部冷却是使反应体系温度小于10℃。
19、较佳的，步骤一中，加入edc·hcl后搅拌时间10～30min；室温下反应时间为3～15h。
20、较佳的，步骤二中，稀盐酸溶液的浓度为1m，每次用量为二氯甲烷体积的1/3～1/2，洗涤次数3～5次；碳酸氢钠水溶液的浓度为10％～30wt％，每次用量为二氯甲烷体积的1/3～1/2，洗涤次数3～5次；饱和食盐水每次用量为二氯甲烷体积的1/2～2/3，洗涤次数3～7次。
21、第三方面，本发明还提供了一种第一方面所述的偕二硝基酯类化合物作为含能增塑剂或熔铸炸药载体的用途。
22、本发明与现有技术相比，其有益效果是：
23、(1)本发明的偕二硝基酯类化合物的edc制备方法仅一步，操作简单，反应条件温和，不需要长时间高温回流，且避免了使用强腐蚀性的浓硫酸。
24、(2)本发明的偕二硝基酯类化合物的edc制备方法适用性强，可用于空间位阻较大的羧酸和2,2-二硝基-1-丙醇酯化，弥补了fisher-speier酯化方法的缺陷。
25、(3)本发明的偕二硝基酯类化合物的edc制备方法适用性强，对于二元羧酸或者三元羧酸与2,2-二硝基-1-丙醇的酯化也仅需一步，不仅减少了反应步骤，且所得产物的产率和纯度也有所提高。
26、(4)本发明以3a分子筛作为反应体系的水分吸附剂，有效防止水对dnpoh、edc·hcl和dmap的影响，保证edc·hcl和dmap的活性，减少副产物生成，提高产物的纯度和产率。
27、(5)本发明由于溶剂采用与水不溶的dcm，通过三次洗涤得到产物，使得后处理方法相对简单，不需要柱色谱分离，产率高。
1.一种偕二硝基酯类化合物，其特征在于，其具有如下结构：
2.一种偕二硝基酯类化合物，其特征在于，其具有如下结构：
3.一种如权利要求1或2所述的偕二硝基酯类化合物的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤一中，3a分子筛的质量为dcm体积的20％；dnpoh与羧酸的摩尔比为1:1～1.2；dnpoh与dmap的摩尔比为1:0.1～0.2；dnpoh与edc·hcl的摩尔比为1:1.0～2.0。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤一中，室温是指20～30℃；外部冷却是使反应体系温度小于10℃。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤一中，加入edc·hcl后搅拌时间10～30min；反应时间为3～15h。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤二中，稀盐酸溶液的浓度为1m，每次用量为dcm体积的1/3～1/2，洗涤次数3～5次；碳酸氢钠水溶液的浓度为10％～30wt％，每次用量为dcm体积的1/3～1/2，洗涤次数3～5次；饱和食盐水每次用量为dcm体积的1/2～2/3，洗涤次数3～7次。
8.一种如权利要求1或2所述的偕二硝基酯类化合物作为含能增塑剂或熔铸炸药载体的用途。
