CS235560B1 - Sposob výroby l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu - Google Patents

Description

Vynález sa týká sposobu výroby 1,3,5-trinitro-l,3,5-trlazacyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetramínu v prostředí kyseliny dusičnej za přítomnosti dikyandiamidu v reakčnej zmesi.

Podía najnovších poznatkov je výťažnosť a bezpečnosť procesu nitračného štiepenia a/alebo nitrácie amínov, respektive amidov, na cyklické nitramíny priaznivo ovplyvnená prítomnosťou močoviny, močovinoformaldehydových kondenzátov, amínoguanidínsulfátu alebo tetrahydroiinidazo[4,5-d]imidazól-2,5(lH,3H)diónu v príslušnej reakčnej zmesi (viď na pr. čs. autorské osvedčenia č. 206 382, 213 509, 214 311 a ďalšie). Pravděpodobný mechanizmus pósobenia niektorých z uvedených aditív bol diskutovaný v niekoíkých prácach, na pr. v čs. autorskom osvědčeni č. 206 382; jedná sa v podstatě o katalyzátory tretej generácie.

Podía tohto vynálezu spočívá sposob výroby l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu v nitrolýze hexametyléntetramínu dýmavou kyselinou dusičnou za přítomnosti 0,01 až 15 % hmot. dikyandiamidu, s výhodou za přítomnosti 0,2 až 14,1 °/o hmot. dikyandiamidu v reakčnej zmesi, počítané na hmotnost navážku hexametyléntetramínu, při čom dikyandiamid je do reakčného systému přidávaný postupné alebo naraz.

Výhodou tohto vynálezu je predovšetkým zvýšenie výťažnosti procesu nitrolýzy, pri čom toto umožňujúce aditívum je technicky dostupné. Menej výrazným vyšším účinkom vynálezu je zvýšenie stability nitrolyzačných zmesi, čomu korešponduje zvýšenie bezpečnosti procesu výroby.

Vyšší účinok, dosahovaný v zmysle tohto vynálezu, nebol doposial v literatúre popísaný; je dokumentovaný nasledujúcimi príkladmi, ktoré však v žiadnom případe nevylučujú možnú variabilitu sposobu výroby podía tohto vynálezu.

Příklad 1

Do 710 objem, dielov kyseliny dusičnej 96,1% o obsahu 0,3 % hmot. analytickej kyseliny dusitej, ochladenej na teplotu 9 až 12 stupňov Celsia, je za dobrého miešania a chladenia vnášaných 100 hmot. dielov hexametyléntetramínu tak, aby teplota reakčnej zmesi pri tejto operácií bola 14 až 17 ^:C. Po 25 minútovom doreagovaní pri teplote 17 až 19 °C je nitrolyzačná zmes tenkým prúdom naliatá do 3000 objem, dielov 55 až 60 °C teplej vody, rezultujúca suzpenzia je po 30 minútovom miešaní filtrovaná a koláč na filtri premytý 4X po 100 objem, dielami vody. Surový 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexán je potom sušený 3 hod. pri 90 °C.

Postup je opakovaný s použitím hexametyléntetramínu, ktorý obsahuje dikyandiamid; rezultujúce výsledky sú shrnuté do tabulky č. 1.

Pomocou neizotermickej diferenčnej termické j analýzy (DTA) pracujúcej s lineárnou rýchlosťou vzostupu teploty 5 K . min^-1, meriacím rozsahem 1 mV na škálu stupnice a navážkami 80 až 90 mg vzorky je stanovený počiatok endotermy topenia a píková teplota endotermy topenia (to je počiatok exotermického rozkladu) nitrolýzami získaného surového 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu. Výsledky sú tiež shrnuté do tabulky č. 1.

Na báze principu izotermickej diferenčnej termickej analýzy sú pre nitrolyzačné zmesi s nulovým obsahom a s obsahom 0,7 pere. hmot. dikyandiamidu na hmotnost navážku hexametyléntetramínu špecifikované indukčně periody rozkladu pri teplote 51,2 +0,6 °C: pri reakčnej zmesi bez aditíva začíná exotermická dekompozícia po 2011 s, pri nitrolyzačnej zmesi s aditívom po 2106 sekúndach.

Tabulka 1

Prehíad výsledkov z příkladu 1

Množstvo dávkovaného dikyandiamidu	Výťažky 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu	Výsledky DTA
počiatok endotermy topenia ('C)	pík endotermy topenia (°C)
hmot. diely	% hmot. na návažok HMT	hmot. diely	% oproti teorii
0,0	0,0	111,5	70,33	187,7	193,1
0,2	0,2	113,5	71,59	188,2	193,2
0,7	0,7	115,4	72,54	189,2	193,6
1,0	1,0	115,5	72,79	189,9	193,7
3,0	3,0	111,5	70,33	191,7	193,9

Poznámka: HMT = hexametyléntetramín '235 580

Příklad 2

Je postupované ako v příklade 1, len kyselina dusičná je do reakcie braná v množstve 1500 objem, dielov, a reakčná zmes je naliatá do 6400 objem, dielov vody. Z tohto postupu rezultuje 109,4 hmot. dielov 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu, čo je 69,0 percentný výťažok oproti teorii.

Postup je opakovaný s tým, že před vlastným dávkováním hexametyléntetramínu je v kyselině dusičnej za teploty 8 až 10 °C rozpustených 14,1 hmot. dielov dikyandiamidu. Rezultuje 114,9 hmot. dielov 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu, čo je 72,2 percentný výťažok oproti teorii.

Pomocou DTA ako v příklade 1 je u produktu z nitrolýzy bez aditíva nájdený počiatok endotermy topenia 186,6 °C a jeho pík pri 191,9 °C. Rovnakým spůsobom je u produktu z reakcie za přítomnosti dikyandiamidu nájdený počiatok endotermy topenia pri 189,7 °C a jeho pík pri 193,6 °C.

Claims (1)

1. PREDMET

   Spósob výroby l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetramínu v kyselině dusičnej, vyznačujúci sa tým, že sa v procese výroby přidá do reakčVYNÁLEZU ného systému postupné alebo naraz dikyan·* diamid v množstve 0,01 až 15 % hmot., s výhodou v množstve 0,2 až 14,1 % hmot. na hmotnosť navážku hexametyléntetramínu.