Spôsob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález pojednáva o výrobe 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, zvaného oktogén, nitračným štiepením 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, označovaného kódom DADN, kyselinou dusičnou s obsahom oxidu dusičného, pričom je do reakčného systému pridávaný dusičnan močoviny v množstve 0,5 až 10 % hmot. na hmotnosť východiskového DADN. Postup je použiteľný vo výrobe oktogénu ako aj pri vývoji nových postupov výroby tejto substancie.

Text

Pozerať všetko

ääjšjšjłíšíífáľš POPIS vvunszu mm 19 (11) (B 1)ÚŘAD no VYNÁLEZY , . ô lr A OBJEW 45 yoam a 05 87Autor vynálezu DIMUN MILAN ing., PRIEVIDZA, ZEMAN SVATOPLUK ing., MICHALOVCE,TRUCHLIK ŠTEFAN RNDr., KABATOVA VIERA ing., BELKO DUSAN ing.,ŽILINAíynález pojednáva o výrobe 1,3,5,7-tetraIIitIo~ 1,35,7-tetttaazacyklooktánu, zvaného oktogéxl, nttračným štíepetlíln LS-diacetyl-BJ-dintro~ 1,3,5,7-tetraazacyklo-oktánu, označovaného kódom DADN, kyselinou dusičnou s obsahom oxidu dusičného, pričom je do reakčného systému pridávaný dusičnan močoviny V množstve 0,5 až 10 0/0 hmot. na hmotnosť východiskového DADN.Postup je použiteľný vo výrobe oktogénu ako aj pri vývoji nových postupov výroby tejto substancia.Vynález sa týka spôsobu výroby 1,3,5,7-tetranitro-lý,3,5,7-tctraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselín-ou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný a za prítomnosti dusičnanu močoviny v reakčnej zmesi. Bežný spôsob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, označovaného kódom HMX a bežne nazývaný oiktogén, spočiva v nitrolýze hexametyléntetramínu a/alebo LS-metano-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu bibliografiu viď E. Iu. Orlova Oktogen - termostojkoe vzryvčatoe veščestvo lzdat. Nedra, M-oslšąva, 1978. V poslednom desaťročí sa však čoraz väčšou mierou pozornost upriamuje na procesy, ktorými sa oktogén získava cez 1,5-dialkanoy 1-3,7-meteno-l,3,5,7-tetraazacyklooktány iclh príprava je napriklad popísaná v prácach V. I. Siele, M. Warniann a E. E. Gilbert I. Heterocykl Chem. 1974, 11, 237 U. S. patent čís. 3 850 923 a 3 849 414.Velmi atraktívnym spôsobom výroby sa javí metóda syntézy oktogénu, vychádzajúca z 1,5 ~diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu ako medziproduktu U. S. patent č. 3939148. Tento medziprodukt rezultuje z z hexametylentetramínu cez 1,5-diacetyl-3,7-lnetano-l,3,5,7-tetraiazacyklooktán vo- výťažkoch 91 až 98 0/0 oproti teorii U. S. patent č. 3 850 923 a 3 926 953 jeho kódové označenie je DADN. Nitrolýza 1,5-diacetyl-3,5-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou až 50 0/0 hmot. oxidu dusičného, v závislosti od reakčných podmienok a V malej miere aj od zdroja oxidu dusíčnéh-o, poskytuje oktogén v 41 až 98 0/0 výťažku oproti teorii U. S. patent č. 3 939 148.Nevýhodou tohto známého postupu nitrolýzy l,S-diacetyl-SJ-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu je fakt, že pre zabezpečenie vysokej výťažnosti oktogénu je nutné aplikovat čersvto destilovanú kyselinu duslčnú bezvodú vo veľkom prebytku oproti teórii U. S. pat. č. 393914 B. Tak napriklad pre získanie 1 hmot. dielu oktogénu 100 0/0-nej čistoty a vo výtažku 98 0/0 oproti teórii je potreba 34,5 hmot. dielu čerstvo destilovanej bezvodej kyseliny dusičnej a 11,5 hmot. dielu oxidu fosforečného.Hlavnou vedlajšiou reakciou nitrolýzy 1,5-diacetyl-3,7-dinltro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu je štipenie l,3,5,7-tetraazacyklooktánového skeletu. Okrem reakčných podmienok v obecnom slova zmysle je priebeh tejto nežiaducej reakcie závislý i na druhu zdroja oxidu dusičného kombinácia kyseliny dusičnej a oxidu fostorečného alebo oxidu sirového alebo anihydridu trifluóroctovej kyseliny .alebo roztok oxidu dusičného v kyseline dusičnej alebo v nitrometáne - U. S. pat. č. 3 939 148.Podla najnovších poznatkov je výtažnost a bezpečnost procesu štiepenia a/alebo nitrácie amínov, ich derivátov a amidov, na cyklické nitramíny priaznivo ovplyvnená prítomnosťou niektorých aditív viď napríkladčs. autorské osvedčenia č. 206 382, 213 509,214 311, 218703 a dalšiej, ktoré tu figurujú v podstate ako katalyzátory tretej generácie. V zmysle tohto vynálezu je výroba 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktántl uskutočňované nitračným štiepenírn 1,5-diacetyl-3,7-dinítro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný, za prítomnosti dusičnanu močoviny, prldávaného do reakčného systému v množstve 0,05 až 10,0 hmot., počitané na hmotnst do reakcie hraného 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánuVýhodou postupu podľa tohto vynálezu je tá skutočnosť, že sa nevyžaduje čerstvo destilovaná a bezvodá kyselina dusičná, pričom výtažnosť procesu je okolo 96 0/0 teoretických technického -oktogénu Prít-omnost dusičnanu močoviny obecne zvyšuje stabilitu nitrolyzačných zmesí, čo je ďalšou potenciálnou výhodou postupu podľa tohto vynálezu.Vyšší účinok, dosah-ovaný v zmysle tohto vynálezu, nebol doposial v literatúre popísaný dokumentuje ho nasledujici príklad, ktorý však žiadnom pripade nevylučuje variabilitu spôsobu výroby podľa tohto vynálezu.K 110 objem. dielom kyseliny dusičnej 98,1 -nej s obsahom pod 0,3 0/0 hmot. analytíckej kyseliny dusitej, predložených v nitračnom aparate, je za dobreho miešania a chladenia pod teplotu 29 °C vnesených 60 hmot. dielov oxidu fosforečného.Potom je do tejto zmesi roztoku vnesených jednorázovo 10 hmot. dielov 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu a teplota reakčnej zmesi je prihrievaním upravená opatrne na 59 až 61 °C, na ktorej je za miešania udržovaná 30 minút. Po tejto dobe je reakčná zmesteplej a vylúčený produkt je z rezultujúcej suspenzie izolovaný filträciou. Po premytí filtračného koláča do neutrálnej reakcie, čo je robené vodou, je produkt 3 hod. sušený pri 90 až 95 °C. Rezultuje technický oktogén,ktorý je možne velmi malých množstiev vedľajších produktov zbavit zohriev-aním v cca 70-nej kyseline dusičnej.Uvedený základný postup je niekolko raz opakovaný tak, že v nitrolýze je aplikovaný 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyk 1 ooktán, obsahujúci vždy určité množstvo dusičnanu močoviny. Výsledky sú sústredené do tabelárneho prehľadu, z ktorého je vidno, že maximálneho výtažku technického oktogénu je dosiahnuté 4 až 50/0-ným prídavkorn dusičnanu močoviny na hmotnost do reakcie braného 1,5-diacetyl-3,7-dinitró-1,3,5,7-tetruaazacyklooktánu, maximálnej čistoty prakticky čistého produktu je potom dosiahnuté prídavkom 1,5 až 2,5 0/0 hmot. Inenovaného aditíva na hmotnost východiskovej substancia.Množstvo duslčnantt výťažok oktogénu Nekorigovaná ínoćoviny v DADN hmot. oproti teplota topenia hmot. hmot. na diely teórií oktogénu PC diely návažok DADN 0,00 0,0 8,4 82,35 279-280 005 05 ss 3930 200-231 0,15 1,5 9,2 90,19 282-203 925 25 90 9440 2 s 2-203 0,35 3,5 9,8 96,08 281-2825 050 50 935 9040 2795-281Spôsob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3.5,7 ~te~ rolýzy sa uskutočňuje v prítomnosti dusičnatraazacyklooktánu nitračným štiepením 1,5 ~ nu m-očovíny do reakčného systému pridá~-díacetyl-BJ-dinítro-l,Söi-tetraazacyklook- vaného V množstve 0,5 až 10 hmot. na tému. kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid hmotnost do reakcie hraného 1,5-diacetyl~

MPK / Značky

MPK: C07D 257/02

Značky: 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, spôsob, výroby

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-238440-sposob-vyroby-1357-tetranitro-1357-tetraazacyklooktanu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu</a>

Podobne patenty