CS214311B1 - Sposob výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetranitro- -1,3,5,7-tetraazacyklooktánu - Google Patents

Abstract

Vynález o názve "Sposob výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetrani tro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu" sa týká sposobu výroby tejto zmesi nitračným štiepením hexametyléntetramínu v prostředí kyseliny octovej. Ůčelom vynálezu je zlepšenie výraznosti a bezpečnosti procesu. Uvedeného účinku sa .dosiahne jednoduchým přidáním do nitračného systému močoviny v množstve 0,05 až 10,00 % hmot. a 0,06 až 10,00 $ hmot. močovínoformaldehydových kondenzátov. Vynález je možné využit v technologii výroby výbušnin.

Description

Vynález o názve Sposob výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetrani tro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu sa týká sposobu výroby tejto zmesi nitračným štiepením hexametyléntetramínu v prostředí kyseliny octovej. Ůčelom vynálezu je zlepšenie výraznosti a bezpečnosti procesu. Uvedeného účinku sa .dosiahne jednoduchým přidáním do nitračného systému močoviny v množstve 0,05 až 10,00 % hmot. a 0,06 až 10,00 $ hmot. močovínoformaldehydových kondenzátov.

Vynález je možné využit v technologii výroby výbušnin.

214 311

214 311

Vynález sa týká sposobu výroby zmesi cyklických nitramínov s prevládajúcim obsahom 1,3,

5, 7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (oktogénu) nitračným štiepením hexametyléntetraminu v prostředí, vytvorenom kyselinou octovou a acetanhydridom, pričom podmienky reakcie sú volené tak, že pozitivně ovplyvňujú výt/ažok reakcie.

Podía najnovších poznatkov je pri nitračnom štiepení hexametyléntetraminu tvorba cyklických nitramínov priaznivo ovplyvnená prítomnostíou močoviny, močovinoformaldehydových kondenzátov, resp. aj iných amidov kyselin a ich derivátov v reakčnej zmesi (čs. autorsk'' osvedčenie). Mechanizmus posobenia týchto aditív v procese nitračného štiepenia hexametyléntetramínu bol formou hypotézy naznačený v dvoch prácach (čs. autorské osvedčenie).

V hoře citovaných prácach boli menované aditíva aplikované individuálně, to znamená, že nebol doposial* popísaný vplyv zmesi jednotlivých typov týchto substanci!.

Podl*a tohto vynálezu sa spásob výroby zmesi cyklických nitramínov obecného vzorce^

NO

I ²

kde X reprezentuje - CHg - alebo - CH₂ - Ň - CHg - s prevládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetrahitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepenim hexametyléntetraminu v prostředí vytvorenom kyselinou octovou a acetanhydridom uskutočňuje tak, že proces nitrolýzy prebieha v přítomnosti močoviny a močovinoformaldehydových kondenzátov, s výhodou typu pěny, ako sú trimetyléntetra až hexametylénhepta -močoviny a alebo 2-keto-5-karboxamid-l,3,5-perhydrotriazín a alebo látky typu uronov, přidávaných do reakčného systému v množstve 1,78 až 7,92 % hmot. močoviny na hmotnost* do reakcie braného hexametyléntetraminu a v množstve 0,05 až 10,00 % hmot. močovinoformaldehydových kondenzátov, s výhodou v množstve 0,10 až 9,90 % hmot. močovinoformaldehydových kondenzátov na hmotnost* do reakcie braného hexametyl^Antetramínu.

Výhodou tohto vynálezu je zvýšenie využitía metylénovej bázy hexametyléntetraminu v procese jeho nitrolýzy. Tento vyšší účinokjev nasledujúcom dokumentovaný príkladmi prevedenia.

Příklad 1

Nitrolýza hexametyléntetraminu sa uskutočňuje vo valcovom nitrátore priemeru 71 mm cel'kovej výšky 172 mm a s dnóm o výške gul'ovej výseče 29 mm. Reaktor je opatřený vrtulovým miešadlom, teplomerom, tromi byretami a plášťovým chladením resp. vyhrievaním.

Použité suroviny sú nasledujúcej kvality v kyselina octová íadová, destilovaný acetanhydrid (frakcia o teplote varu 137,5 až 139,0 °C), dusičnan amonný s obsahom 0,31 % hmot. vlhkosti, kyselina dusičná 99,15 %-ná s obsahom 0,19 % hmot. analytickej kyseliny dusitej, ntxametyléntetramín technický s obsahom 0,217 % hmot. vlhkosti a paraformaldehyd o teplote topenia 171 až 175 °C.

214 311

Do předložených 75 ml kyseliny octovej l*adovej, 1,5 ml acetarfhydridu a 1,7 g paraformaldehydu sa za miešania pri teplote 43 až 46 °C po dobu 14 minut súprudne (proporcionálně) z troch byriet dávkuje roztok 10,1 g hexametyléntetramínu v 16 ml kyseliny octovej l*adovej , roztok 8,7 g dusičnanu amonného v 6,5 ml kyseliny dusičnej a 24 ml acetanhydridu. Potom sa k reakčnej zmesi jednorázové přidá 6 ml acetanhydridu a nechá sa 15 minut doreagovat! pri tep lote 45 až 47 °C. Po tejto operácii sa z dvoch byriet po dobu 10 minut pri teplote 44 až 45 °C proporcionálně dávkuje: 44 ml acetanhydridu a roztok 13,2 g dusičnanu amonného v 9,5 ml kyseliny dusičnej. Po dávkovaní a 60 minútovom doreagovaní pri teplote 45 až 47 °C sa reakčná zmes zriedi 35 ml vody 82 °C teplej a 30 minut sa refluxuje. Potom je rezultujúca suspenzia zriedená 100 ml vody, vychladená na 16 °C a produkt sa 'izoluje filtráciou. Filtračný koláč je premytý 50 ml vody, potom 50 ml cca 5^-ného vodného amoniaku a potom dvakrát cca 50 ml vody 75 až 85 °C teplej. Po vysušení rezultuje 14,52 g zmesi nitramínov s obsahom 81,18 % hmot. oktogénu a 18,82 % hmot. 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu (hexogénu). Výťažok představuje 55,33 % oktogénu a 17,09 % hexogénu oproti teorii, čo činí 45,43 %-nó využitie metylénovej bázy v hexametyléntetramíne.

Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1, ale s tým rozdielom, že nameistó paraformaldehydu je předložený 1,0 g močovinoformaldehydového kondenzátu o obsahu dusíka 38,9 % hmot. a roztok hexametyléntetramínu v kyselině octovej ťadovej obsahuje 0,2 g močoviny. Prvé dávkovanie roztokov do nitrolyzačnej zmesi trvá 15 minut pri teplote 44 až 45 °C a druhé 8 minut pri teplote 44 až 47 °C. Rezultuje 15,16 g zmesi nitramínov, obsahujúcej 73,58 % hmot. 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (oktogénu), 23,80 % hmot. 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu (hexogénu), 2,32 % hmot. 1,5 endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DPT) a 0,30 % hmot. nezreagovaného močovinoformaldehydového kondenzátu. Výtfažok představuje 52,35 % oktogénu, 22,58 % hexogénu a 2,23 % DPT oproti teorii, čo činí 48,05 %-nó využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu.

Příklad 3

Postupuje sa ako v přiklade 1, len s tím rozdielom, že paraformaldehyd je nahradený 0,8 g močoviny a aplikovaný hexametylántetramín je s antispekavou úpravou pridavkom 1,06 % hmot. močovinoformaldehydového kondenzátu s obsahom 36,7 % hmot. dusíka. Prvé dávkovanie roztokov trvá 15 minut pri teplote 43 až 46 °C a druhé dávkovanie pri teplote 44 až 46 °C 9 minút. Rezultuje 15,39 g zmesi nitramínov o obsahu 70,02 % hmot. 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5, 7-tetraazacyklooktánu, 1,70 / hmot. 1,5-endometylér.-3,7-dinitro-l,3,5,7,-tetraazacyklooktánu (DPT) a zbytok je 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexán. Výtfažok představuje 51,11 % hmot oktogénu, 27,53 % hexogénu a 1,68 % DPT oproti teorii, čo představuje 49,24 %-nó využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu.

Příklad 4

Postupuje sa ako v příklade 1, len s tím rozdielom, že v prvom roztoku dusičnanu amonného v kyselině dusičnej je rozpuštěných 0,18 g močoviny a je tiež aplikovaný hexametyléntet ramín s antispekavou úpravou pridavkom 0,38 % hmot. močovinoformaldehydového kondenzátu ako

214 311 v příklade 3. Prvé dávkovanie roztokov do nitrolyzačnej zmesi trvá 15 minút pri teplote 41 až 45 °C , druhé dávkovanie je 7 minutové pri teplote 44 až 47 °C. Rezultuje 15,69 g zmesi nitramínov o obsahu 81,09 % hmot. 1,3,5,7-tetranltro-1,3,5,7-tetraazacyklooktáru, C,53 % hmot. 1,5-endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu a zbytok je 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexán. Výlíažok představuje 59,93 % oktogénu, 0,53 % DPT a 18,12 $ hexogénu oproti teorii, čo činí 49,45 %-né využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu.

Claims (1)

1. Sposob výroby zmesi cyklických nitramínov obecného vzorca^ i 2 kde X reprezentuje - CHg - alebo - CHg - N - CH₂ - s prevladajúcim obsahom 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením hexametyléntetramínu v prostředí vytvorenom kyselinou octovou a acetanhydridom, vyznačujúci sa tým, že proces nitrolýzy sa uskutočňuje v přítomnosti močoviny a močovinoformaldehydových kondenzátov, s výhodou typu pěný, ako sú trinetyléntetra až hexametylénhepta - močoviny a alebo 2-keto-5-karboxamid-l,3,

   5,-perhydrotriažín a alebo látky typu uronov, přidávaných do reakčného systému v množstve 0,05 až 10,00 % hmot, močoviny, s výhodou v množstve 1,78 až 7,92 $ hmot. močoviny na hmotnost* do reakcie braného hexametyléntetramínu v množstve 0,05 až 10,00 £ hmot. močovinoformaldehydových kondenzátov, s výhodou v množstve C,10 až 9,90 íó hmot. močovinoformaldehydových kondenzátov na hmotnost* do reakcie braného hexameťyléntetramínu.