1 引言

2, 4, 6-三甲基苯磺酰羟胺(MSH)作为一种胺化试剂，主要用于含缺电子基团氮杂环化合物的氮胺化反应，是制备新型氮杂环含能材料的重要催化剂。

国外文献报道显示，目前MSH有两种制备方法：方法一^[1]是以$O$-(2, 4, 6-三甲基苯磺酰基)乙酰羟肟酸乙酯为起始原料，在高氯酸溶液中低温反应得到；方法二^[2]是以三甲基苯磺酰氯为起始物，通过与叔丁氧羰基氨(NHBoc)反应制得叔丁氧羰基-三甲基苯磺酰羟胺(Boc-MSH)，再经过三氟乙酸脱除N-Boc保护基方可获得MSH。其中方法二的过程较为繁琐，实用性有限。

该化合物制备方法已有相关文献，但其具体性质、形貌等还未见报道。另外，该化合物结构中具有含能基团(N—O)，其保存和使用可能存在一定的危险，因此，很有必要对其热稳定性、机械感度等开展深入、详细的研究，为该化合物的进一步应用提供数据支撑。本文即参考方法一，率先在国内制备得到了MSH，测试了热稳定性、机械感度、表面形貌等。

2 制备方法

将7.5 g(0.026 mol)原料$O$-(2, 4, 6-三甲基苯磺酰基)乙酰羟肟酸乙酯溶于15 mL 1, 4-二氧六环中。一次降温至10 ℃，缓慢滴加9 mL高氯酸(质量分数70%)，二次降温至0 ℃。维持在0 ℃下反应10~15 min，将混合溶液倾入300 mL冰水中，析出大量白色固体，常温真空抽滤，水洗。将固体溶于30 mL二氯甲烷，萃取分离后用30 mL乙醚和石油醚(1:1)重结晶后得到白色针状晶体6.8 g，得率95%。将产品密封在塑料瓶中，冷藏保存。

由于二氧六环在常温下具有高挥发性，且在0 ℃容易凝固，较难控制反应物与加料的间隔时间，本实验采用二次降温法，改进了文献中的操作步骤，降低了加料难度，产物易得。

元素分析(%), $\text{C}_{9}\text{H}_{13}\text{NO}_{3}\text{S}$，理论值(实测值)：C 50.21(50.34), H 6.09(5.95), N 6.51(6.48), O 22.30(22.42), S 14.90(14.61)；IR(KBr, $\text{cm}^{-1}$): 3431, 3137, 1474, 1401, 1210, 1188, 1095，1023, 687; MS(ESI) $m$/$z$: 215(M+, Na+/23)。

3 热性能

采用DTA-TG研究了其热性能。样品质量为4.670 mg，加热速率为10 ℃·$\text{min}^{-1}$；工作气氛为氮气，氮气流量30 mL·$\text{min}^{-1}$。如图 1所示，熔点为59.9 ℃，热分解峰温为70.5 ℃；30~300 ℃范围内总热失重为75.57%，出现了多个失重阶段，残留质量分数为24.43%，说明该化合物在30 ℃以上较不稳定，同时也证实了需在低于室温的条件下进行储存和使用。

4 表面形貌

在扫描电镜下可以观测到样品形貌呈短棒状(见图 2)，提高放大倍数可看到相互间有融化交联的现象，这可能与该化合物在室温以上状态不稳定有关。实验中也发现，将样品放置在25~30 ℃的环境下会发生缓慢分解(最终完全分解)，也有报道^[2]提及到干燥后的MSH即使在常温下避光保存，仍然会逐渐发生分解。

5 机械感度

采用GJB772A-1997方法601.1 (撞击感度, 爆炸概率法), GJB772A-1997方法601.2 (撞击感度，特性落高法), GJB772A-1997方法602.1 (摩擦感度，爆炸概率法)，分别测试2, 4, 6-三甲基苯磺酰羟胺(MSH)的撞击感度和摩擦感度，结果列于表 1。为了比较，同时给出了TATB和LLM-105的文献结果。

6 结论

制得了一种重要的胺化试剂MSH，其表面形貌为短棒状结构，在高于1000放大倍数下观测到颗粒间熔融交联的现象。对其结构进行了鉴定，综合评估了文献未报道的热性能、表面形貌和机械感度。结果表明：其熔点为59.9 ℃，热分解峰温为70.5 ℃；30~300 ℃范围内热失重为75.57%；MSH的撞击感度与TATB和LLM-105相当，摩擦感度比TATB高，与LLM-105相当。可见，该化合物是制备新型高能低感炸药的含能中间体，同时也是一种新型的含能材料。