背景及概述
2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷，英文名称2,3-Dimethyl-2,3-dinitrobutane，简称DMNB，CAS号3964-18-9，分子式C₆H₁₂N₂O₄，是一种典型的叔烷基硝基化合物，也是有机合成与含能材料领域常用的中间体与试剂。2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷凭借独特的位阻型对称结构与温和的反应特性，在有机合成、材料基础研究中具有不可替代的应用价值。
性质
2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷分子结构对称，中心两个碳原子分别连接甲基与硝基，形成高度位阻的叔硝基结构，化学性质相对稳定，常温下不易分解，对摩擦、撞击不敏感，与常见的烈性硝基炸药有明显区别。由于硝基的强吸电子效应，该化合物在紫外区有特征吸收，常被用于光谱标定与反应示踪；同时其分子极性适中、挥发性较低，便于储存与转移操作。整体而言，2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷兼具硝基化合物的反应活性与烷烃骨架的稳定性，是一类性质特殊的功能型硝基化合物。
制备方法
2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷主要通过自由基偶联法制备：以2-硝基丙烷为原料，在碱性条件下生成硝基烷烃负离子，再经氧化偶联得到二聚产物。
图1 2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷合成路线图
参考文献[1]报道，以丙酮肟为原料，在改性TS-1(钛硅分子筛)催化剂催化下，可用H2O2氧化偶联合成2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷(DMNB)。在此基础上以丙酮为原料，在改性TS-1催化剂催化下，一锅法进行丙酮氨肟化和氧化偶联反应可制备收率43.2%的2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷。该方法简便易操作，操作安全。产物结构经1HNMR，13CNMR表征。
用途
2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷作为重要的含氮合成砌块，可用于构建多取代烃类、氨基化合物及杂环骨架。在还原条件下，硝基可转化为氨基，生成2,3-二甲基-2,3-丁二胺，进一步用于聚酰胺、环氧树脂固化剂及螯合剂的合成。2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷常作为含能材料研究的模型分子，用于研究硝基化合物的热分解机理、燃烧性能与结构-能量关系。虽不直接作为主炸药，但可为新型低感含能材料设计提供理论参考。
参考文献
[1]张胜建;赵迎宪;张洪.丙酮肟氧化偶联合成2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷反应的研究.[J]有机化学.2012-04-15.