CS218703B1 - Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu - Google Patents
Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu Download PDFInfo
- Publication number
- CS218703B1 CS218703B1 CS101281A CS101281A CS218703B1 CS 218703 B1 CS218703 B1 CS 218703B1 CS 101281 A CS101281 A CS 101281A CS 101281 A CS101281 A CS 101281A CS 218703 B1 CS218703 B1 CS 218703B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- tetraazacyclooctane
- dinitro
- diacetyl
- weight
- nitric acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Vynález sa týká výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou obsahujúcou oxid dusičný, pričom podmienky reakcie sa upravujú prídavkom dusičnanu amonného, čo má za následok zvýšenie výťažnosti a bezpečnosti procesu.
Vynález je možné výhodné využívat’ pri výrobě titulnej substancie vychádzajúcej z 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu.
Vynález sa týká výroby 1,3,5,7-tetranitro1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný; pričom podmienky reakcie sú volené tak, že priaznivo ovplyvňujú ekonomiku procesu.
Běžný spósob výroby 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu, nazývaného tiež oktogén, označovaného tiež kodom HMX, spočívá v nitrolýze hexametyléntetramínu a/alebo 1,5-endometyIén-3,7-dipitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (bibliografia E. Ju. Orlova: Oktogen — termostojkoe vzryvčatoe veščestvo, Izdat. Nedra, Moskva, 1978). V poslednom desaťročí sa však pozornost’ čoraz váčšou mierou upriamuje na procesy, ktorými sa oktogén získává cez l,5-dialkanoyl-3,7-endometylén-1,3,5,7-tetraazacyklooktány; ich příprava je popísaná napr. v V. I. Siele, M. Warman a E. E. Gilbert: J. Heterocycl. Chem. 197411,237; USA pat. 3 850 923 a 3 849 414.
Vefmi atraktívnym spósobom výroby sa javí metoda syntézy oktogénu, vychádzajúca z 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu ako medziproduktu (USA pat. 3 939 148). Tento medziprodukt rezultuje z hexametyléntetramínu vo výťažkoch 91 až 98 % oproti teorii (USA pat. 3 850 923 a 3 926 953); jeho kódové označenie je DADN. Nitrolýza l,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou až 50 % hmot. oxidu dusičného, v závislosti od reakčných podmienok a v nemalej miere aj od zdroja oxidu dusičného, poskytuje oktogén v 41 až 98 % oproti teorii (USA pat. 3 939 148). Nevýhodou tohto známého postupu nitrolózy 1,5 -diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu je fakt, že pre zabezpečenie vysokej vyťažnosti oktogénu je nutné aplikovat’ čerstvo destilovanú kyselinu dusičnú bezvodú vo velkom přebytku oproti teorii (USA pat. 3 939 148). Tak napr. pre získanie 1 hmot. dielu oktogénu 100%-nej čistoty a vo výťažku 98 % oproti teorii je potřeba 34,5 hmot. dielu čerstvo destilovanej bezvodej kyseliny dusičnej a 11.50 hmot. dielu oxidu fosforečného. Hlavnou vedfajšou reakciou nitrolýzy l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu je štiepenie 1,3,5-tetraazacyklooktánového skeletu. Okrem reakčných podmienok v obecnom zmysle slova jé priebeh tejto nežiadúcej reakcie závislý i na druhu zdroja oxidu dusičného (kombinácia kyseliny dusičnej a oxidu fosforečného alebo oxjdu sírového alebo anhydridu kyseliny trifluóroctovej alebo roztok oxidu dusičného v kyselině dusičnej alebo v nitrometáne, USA pat. 3 939 148).
Nežiadúci zánik 1,3,5,7-tetraaazacyklooktánového skeletu je možné potlačit’ prídavkom komponentu, schopného jednak vystupovat’ v acidolytických rovnováhách na straně produktov, jednak vykazuj úceho voči oxidom dusíka vyššiu afinitu než nitrolyzovaná substancia.
Podfa tohto vynálezu spósob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou obsahujúcou oxid dusičný uskutočňuje sa tak, že proces nitrolýzy prebieha za přítomnosti dusičnanu amonného do reakčného systému přidávaného v množstve 0,05 až 20,0 % hmot., s výhodou 5 až 15 % hmot., počítané na hmotnost’ do reakcie braného 1,5-di4cetyl-3,7-diriitrp-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu.
Výhodou postupu podfa tohto vynálezu je tá skutočnosť, že sa nevyžaduje čerstvo destilovaná a bezvodá kyselina dusičná s umožněním dosiahnutia výťažnosti oktogénu vysokej čistotoy okolo 89 % oproti teorii pri zníženom množstve nitračnej zmesi.
Vedta uvedeného ekonomického účinku je výhodou tohto vynálezu potenciálna možnosť zvyšenia bezpečnosti procesu, nakofko dusičnan amonný zvyšuje stabilitu nitrolyzačných zmesi (čs. pat. 97 100; V. Kadeřábek a J. Denkstein: Coll. Czech. Chem. Commun. 1960, 25, 1070; čs. autorské osvedčenie...... = PV 7398-79).
Nový a vyšší účinok, dosahovaný v zmysle tohto vynálezu nebol v literatúre doposiaf popísaný a je dokumentovaný nasledujúcimi príkladmi.
Příklad 1
210 obj. dielov kyseliny dusičnej 97,15%-nej s obsahom pod 0,2 % hmot. analytickej kyseliny dusitej (t. j. 307 hmot. dielov kyseliny dusičnej ako bezvodej) sa za stálého miešania ochladí na —10 °C. Do vychladeného systému sa postupné vnáša 120 hmot. dielov oxidu fosforečného tak, aby teplota rezultujúcej zmesi neprestúpila 40 °C. Potom sa jednorázovo do tejto nitračnej zmesi za miešania a bez chladenia vnesie 30 hmot. dielov 1,5 -diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu a teplota zmesi sa prihriatim v priebehu 4 až 7 minút upraví na 58 až 62 °C, v tomto teplotnom rozmedzí sa reakčná zmes udržuje po dobu 20 minút. Po tejto době, bezpredchádzajúcehoochladenia, sa reakčná zmes naleje do 500 obj. dielov miešanej studenej vody a vzniknutá suspenzia sa privedie do varu a udržiava sa v ňom tak dlho, pokiaf sa nezastaví vývin oxidov dusíka. Po ochladem suspenzie na 18 až 25 °C sa oktogén izoluje filtráciou, na filtri sa premýva vodou do neutrálnej reakcie filtrátu a suší sa pri teplote 90 až 95 °C. U suchého produktu sa stanoví teplota topenia. Tento základný postup sa niekokofkokrát opakuje s tým, že spolu s l,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánom je vždy vnesené určité množstvo dusičnanu amonného; výsledky prezentuje následuj úca tabulka číslo 1:
Tabulka 1 ' .218703
| Množstvo dusičnanu amónneho | Výťažok HMX | Teplota topenia HMXv°C | ||
| hmot. diely | hmot. % na návažok DADN | hmot. diely | % oproti teórii | |
| 0,00 | 0,00 | 22,00 | 71,86 | 282,0—283)0 |
| 0,02 | 0,10 | 22,05 | 72,01 | 282,0—283,0 |
| 0,50 | 1,66 | 22,81 | 74,50 | 282,0—283,0 |
| 1,00 | 3,33 | 23,50 | 76,80 | 282,5—283,0 |
| 2,00 | 6,66 | 24,59 | 80,36 | 282,5—283,0 |
| 3,00 | 10,00 | 25,00 | cca 81,67 | 283,5—285,0 |
| 6,00 | 20,00 | 21,22 | cca 69,25 h | 285,0—285,5 |
Poznámka: 1 na základe tenkovrstvej chromatografie (Silufol UV 254) v sústave aceton — cyklohexán je v produkte dokázaný východzí l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktán.
Zo závislosti výťažnosti na množstve vnášaného dusičnanu amonného do reakčného sytému je zjavné, že najvyššia výťažnosť, t. j. 81,7 % oproti teorii surového oktogénu sa dosiahne prídavkom 10,5 % hmot. dusičnanu amonného na návažok l,5-diacetyl-3,7-diniťro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu. VzhTadom na to, že za daných podmienok reakcie přídavky nad 10 % hmot. dusičnanu amonného na návažok DADN dávajú oktogén s obsahom východzej substancie (odhadom pod 5 % hmot.), je pre posúdenie spotřeby surovin v rámci tohto příkladu uvažovaná výťažnosť 81 % oktogénu oproti teórii, dosahovaná prídavkom 7,8 % hmot. dusičnanu amonného, počítané na návažok DADN: za uvedených podmienok je pre získanie 1 hmot. diela čistého oktogénu třeba 12,71 hmot.
diela 97,15%-nej kyseliny dusičnej (t. j. 12,35 hmot. diela kyseliny dusičnej bezvodej), 4,84 hmot. diela oxidu fosforečného a 0,094 hmot. diela dusičnanu amonného.
Příklad 2
Postupuje sa ako v příklade 1, avšak s tým rozdielom, že je použitá navážka l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu v množstve 20 hmot. dielov a doba reakcie v teplotnom rozmedzí 53 až 58 °C je 30 minút. Dusičnan amónny sa do nitračnej zmesi vnáša před vlastným dávkováním l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu.
Výsledky prezentuje nasledujúca tabulka 2.
Tabulka 2
| Množstvo dusičnanu amónneho | Výťažok HMX | Teplota topenia HMX v °C | ||
| hmot. diely | hmot. % na návažok DADN | hmot. diely | % oproti teórii | |
| 0,00 | 0,00 | 17,00 | 83,30 | 280,0—283,0 |
| 0,25 | 1,25 | 17,25 | 84,52 | 282,0—283,0 |
| 0,50 | 2,50 | 17,50 | 85,75 | 282,5—238,0 |
| 1,00 | 5,00 | 18,01 | 88,20 | 282,5—283,0 |
| 1,50 | 7,50 | 18,30 | 89,67 | 283,0—283,5 |
| 2,00 | 10,00 | 17,95 | cca 87,95 k | 284,0—284,5 |
| 3,40 | 17,00 | 16,50 | cca 80,85 + | 284,0—285,0 |
Poznámka: na základe tenkovrstvovej chromatografie (Silufol UV 254) v sústave aceton — cyklohexán je v produkte dokázaný východzí l,5-diacetyl~3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktán (DADN) a stopy l-acetyl-3,5,7-trinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktán (SEX) v celkovom množstve pod 5 % hmot.
Spotřeba surovin pre maximálnu výťažnosť, t. j. pre 89,67 % oktogénu oproti teórii, na 1 hmot. diel čistého oktogénu je 17,23 hmot. dielov kyseliny dusičnej 97,15%-nej (t. j. 16,74 hmot. dielov kyseliny dusičnej ako bezvodej), 6,55 hmot. dielov oxidu fosforečného a 0,082 hmot. dielov dusičnanu amonného.
Zo závislosti výťažnosti na množstve dusičnanu amonného v reakčnom systéme je zřejmé, že výťažnosti bez přídavku dusičnanu amonného je ekvivalentná výťažnosť s prídavkom 15 % hmot. dusičnanu amónneho, spočítané na východzí 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán.
Claims (1)
- PREDMETSpósob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný, vyznačujúci sa tým, že proces nitrolýzy sa uskutočňujeVYNALEZU v přítomnosti dusičnanu amonného do reakčného systému přidávaného v množstve 0,05 až 20,0 % hmot., s výhodou 5 až 15 % hmot., počítané na hmotnost’ do reakcie braného l,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7 -tetraazacyklooktánu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS101281A CS218703B1 (cs) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS101281A CS218703B1 (cs) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS218703B1 true CS218703B1 (cs) | 1983-02-25 |
Family
ID=5343403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS101281A CS218703B1 (cs) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS218703B1 (sk) |
-
1981
- 1981-02-12 CS CS101281A patent/CS218703B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE942991C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Melamin und Cyanamid enthaltenden Gemisches aus Harnstoff | |
| DE2435651C3 (de) | Tetranitroglycoluril, seine Herstellung und Verwendung als Explosivstoff | |
| DE2419455A1 (de) | Verfahren zur herstellung von pnitrotoluol-2-sulfonsaeure | |
| CS218703B1 (cs) | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu | |
| DE2703070A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 3-methylpyridin | |
| US2475095A (en) | Toluene nitration process | |
| US2355770A (en) | Preparation of cyclo-trimethylenetrinitramine | |
| DE1808104C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2-Alkyl-4-nitroimidazolen | |
| CS227913B1 (cs) | Spósob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tatraazacyklooktánu | |
| US3408383A (en) | Preparation of pentaerythritol trinitrate | |
| US2256195A (en) | Manufacture of dinitro-orthocresol | |
| US2941994A (en) | Method for the preparation of hmx using boron trifluoride | |
| US2525252A (en) | Cyclo-trimethylenetrinitramine | |
| US3066168A (en) | Process for the production of monomethylamine nitrate | |
| DE1150965B (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von 1, 5- und 1, 8-Dinitronaphthalin | |
| EP0158115B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Iminodibenzyl | |
| US2859215A (en) | Process for preparation of cyclonite | |
| DE977654C (de) | Verfahren zur Herstellung von Salpetersaeureestern des Polyvinylalkohols | |
| EP0186022B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 2,4-Dioxohexahydro-1,3,5-triazin | |
| DE1054457B (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclotrimethylentrinitramin | |
| CS238440B1 (cs) | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu | |
| DE2002929C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von o-Aminobenzamid | |
| DE3404873A1 (de) | Verfahren zur herstellung von cyanursaeure | |
| CS238443B1 (sk) | Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu | |
| DE717722C (de) | Verfahren zur Herstellung tablettierbarer Produkte aus C, C-disubstituierten Barbitusaeuren und 1-Phenyl-2, 3-dimethyl-4-dimethylamino-5-pyrazolon |