CS213509B1 - Spôsob výroby zmesi cyklických nltramínov a prevládajúcim obsahom 1, 3, 5, 7 - tetranitro - 1, 3, 5, 7 - tetraazacyklooktánu - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu výroby zmeai cyklických nitraminov s převládajúcim obsahom 1, 3, 5, 7 -tetranitro- 1, 3, 5, 7 - tetraazacyklooktánu nitrolýzou hexametyléntetraminu v prostředí kyseliny ootovej a aoetanhydridu za přítomnosti močoviny. Táto zmes je v technickéj praxi žladaným zdrojom oktogánu označovaného kódom HMZ, resp. je uplatnitelná pre zvláštně účely

Description

Vynález rieši spSsob výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajúcim obsahom

1.3.5.7- betranitro-l,3,5,7-betraabaoyklooktánu, nitračným štiepenim hexametylentetraminu v prostředí, vytvorenom kyselinou octovou a aoetanhydridom, pričom podmienky reakcie sú volené tak, že pozitivně ovplyvňujú výíažok reakcie.

Na vznik cyklických nitramínov pri nitrolýze hexametylentetraminu priaznivp vplýva přítomnost niektorých zlúčenin v reakčnej zmesi. Známe je pozitivně pósobenie formaldehydu, paraformaldehydu a/alebo dusičnanu amonného, to je realizécia nitračného štiepenia hexametylentetraminu za tzv. Beckmannových podmienok. PodTa najnovšíoh poznatkov tvorbu cyklických nitramínov v nitrolyzačnej zmesi priaznivo ovplyvnuje' aj přítomnost močoviny a/alebo močovinoformaldehydových kondenzátov, resp. aj iných amidov kyselin a ich derivátov ( čs. autorská osvedčenie č. ......= PV 7398-79, č. ... ... = PV 8034-79,

č. ... ... = PV 3304-80, č. ... ... = PV3632-80 a č....... = PV 59Ο5-8Ο), Mechanizmus pósobenia týchto aditiv v procese nitračného štiepenia hexametylentetraminu bol formou hypotézy naznačený v dvoch pracach ( čs. autorské osvedčenie č. ... ... = PV 7398-79 a č. ... ... = PV 3304-80)

V citovaných prácach bola močovina a/alebo močovinoformaldehydové kondenzáty, resp. ich amidy kyselin a ich deriváty, aplikované pri syntéze tecímlcky čistých cyklických nitramínov, konkrétné ly3,5,-trinitro-1,3,5,-triazaoyklohexáiu, nazývaného tiéž hexogén,

1.3.5.7- tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu, nazývaného tiéž oktogén, a/alebo 1,5endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklookténu, označovaného kódem DPT.

Tento vynález pojednává o spBsobe výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajůoim obsahom l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7“6etraazacyklookténu nitračným štiepenim hexametylentetramínu v prostředí, vytvorenom kyselinou octovou a aoetanhydridom, pričom proces nitrolýzy sa uskutočnuje v přítomnosti močoviny, přidávanéj do reakčného systému naráz alebo postupné, v množstve 0,05 až 12,00 % hmot., s výhodou v množstve 0,49 až 9,90 % hmot., na hmotnost do reakcie braného hexametylentetraminu.

Výhodou postupu podlá tohto vynálezu je zvýšenie výtěžnosti procesu, teda zvýšenie využitia metylénovej bázy východiskového hexametylentetraminu. V případe výroby zmesi nitramínov titulného typu, ktorá je v technickéj praxi najvýhodnejším zdrojom oktogénu, nebol tento vyšší účinok v literatuře opísaný a je dokumentovaný následujúcimi príkladmi prevedenia.

Přiklad 1

Ako nitrétor je aplikovaný válcový reaktor o vnútomom priemere 71 mm, celkovej výške 172 mm a s dnom o výške gulovej výseče 29 mm. Reaktor je opatřený vrtulovým miešadlom, teplomerom, tromi byretami a plástovým chladenim, resp.vyhrievénim.

Do předložených 75 ml kyseliny octovéj 97,9 %-nej. 1,5 ml acetanhydridu 96,8 %-ného a 1,7 g paraformaldehydu o teplote topenia 178 a 181 °C je za miešania při teplote 44 až 46 °C, po dobu 14 minút, súprudne ( proporcionálně) z troch byriet dávkované! roztok 10,1 g hexametylentetraminu ( obsah vlhkosti 0,217 % hmot.) v kyselině octovej, roztok

8,7 g dusičnanu amonného ( obsah vlhkosti 0,31 % hmot.) v 99.15 %-nej kyselině dusičnej a 24 ml acetanhydridu. Po dodávkovém! sa k reakčnej zmesi jednorázovo přidá 6 ml acetan2

213 SOS hydridu a realizuje sa 15 minutové doreagovanie pri teplota 45 - až 47 °C. Po tejto operácii je z dvoch byriet proporcionálně po dobu 13 minut, pri teplote 44 až 47 °C nadávkované: 44 ml lioetanhydridu a roztok 13,2 g dusičnanu amSnného v 9,5 ml kyseliny dusičnéj. Po dodávkováni a 60 minútovom doreagovánl pri teplote 45 až 47 °C sa k reakčnej zmesi přidá 35 ml vody 82 °C teplej. Reakčná zmes takto zriedená sa 30 minut reflexu je, zriedi sa 100 ml vody a oohladi aa na 18 °C. Produkt izolovaný filtráciou ae premyje 50 ml vody, potom zas 50 ml cca 5 %v»j čpavkovéj vody a nakoniec dvakrát 50 ml vody 70 až 80 °C teplej. Rezultuje 13,96 g zmesi nitraminov, obsahujúcej 73,06 % oktogénu, výtažek činí 47,87 % oktogénu a 23,54 % hexogénu oproti taórii,-Čo představuje 43,68 %né využitie metylénovej bázy haxametylantetramínu.

Příklad 2

Postupuje sa ako v přiklade 1, len s tým rozdielom, že roztok hexamatyléntetraminu v kyselině octovéj obsahuje 0,05 g močoviny a prvé i druhé dávkovanie roztokov do nitrolyzačnej zmesi trvá 15 minut. Rezultuje 15,34 g Zmesi nitraminov, obsahujúcej 80,22 % hmot. oktogénu. Výtažok čini 57,75 % oktogénu a 18,99 % hexogénu oproti teorii, čo představuje 47,99 %-né využitia metylénovej bázy.

Přiklad 3

Postupuje se ako v přiklade 1, lan s tým rozdielom, že je aplikovaná kyselina octová ladová, destilovaný acetanhydrid ( frakcia o teplote varu 137,5 až 139,0 °C), prvé dávkovanie roztokov trvá 14 a druhé 10 minut, pri teplote 43 až 46 °C. Z realizácie nitrolýzy bez přítomnosti močoviny rezultuje 14,52 g zmesi nitraminov a obsahom 81,18 % hmot. oktogénu. Výlažok činí 55,35 % oktogénu a 17,09 % hexogénu, čo představuje 45,43 %né využitie metylénovej bézy hexametyléntetramínu.

Přiklad 4

Postupuje se ako v přiklade 1, s kvalitou kyseliny octovej a acetanhydridu ako v příklade 3, s prvým dávkováním roztokov do nitřolyzačnej zmesi po dobu 11 minut při teplote 43 až 45 °C s druhým dávkováním po dobu 10 minut pri teplote 44 až 46 °C. Před druhým dávkováním roztokov sa k reakčnej zmesi jednorázovo přidá 0,05 g močoviny. Rezultuje 15,86 g zmesi nitraminov s obsahom 85,21 % hmot, oktogénu. Výíažok čini 63,42% oktogénu a 14,68 % hexogénu oproti teorii, čo představuje 49,62 %-né využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu.

Příklad 5

Postupuje se ako v příklade 1, ale je vynechané dávkovanie 24 ml acetanhydridu (prvé dávkovanie roztokov). Kvalita surovin je ako v přiklade 1, len aplikovaná kyselina octová má koncentráciu 99,1 % hmot. Z nitrolýzy bez přítomnosti močoviny rezultuje 10,5 g zmesi nitraminov a obsahom 75,62 % hmot. oktogénu. Výlažok čini 37,28 % oktogénu a 16,02 % hexogénu oproti teorii, čo představuje 32,85 %-né využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu .

i r

Přiklad 6 ais sos

Postupuje se ako v přiklade 5 a v příklade 1, len s tým rozdielom, že paraformaldehyd je nahradený 1,0 g močoviny. Rezultu je 12,3 g zmesi nitramínov s obsahom 70,14 % hmot. oktogénu a 1,32 % hmot. l,5-endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7~tetraazaoyklookténu. Výtažok činí 40,49 % oktogénu, 22,01 % hexogénu a .1,03 % DPT oproti teérii, čo představuje 38,86 %-né využitie metylénovej bázy hexametyléntetramlnu.

Claims (1)

1. Sposob výroby zmesi cyklických nitramínov s převládajúčím obsahom 1,3,5,7-tetranitro1,3,5.,7-tětraazacyklooktánu nitračným štiepenim hexamatyléntetramínu v prostředí, vytvořeném kyselinou octovou a acetanhydridom, vyznačujúci sa tým, že proces nitrolýzy sa uskutočňuje v přítomnosti močoviny, přidávanéj do reakčného systému naraz alebo postupná, v množstve 0,05 12,00 % hmot., s výhodou v množstve 0,49 až 9,90 % hmot., na hmotnost do reakcie hraného hexametyléntetramlnu.