CN109053456A - 一种吉纳的精制方法 - Google Patents

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    • C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine

Abstract

本发明属于炸药技术领域，本发明提供了一种吉纳的精制方法，包括以下步骤：将原料吉纳溶解于49～54℃的酮‑醇混合溶剂中，得到溶解液；将所述溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。本发明提供的精制方法得到的吉纳外观呈颗粒状、安定性好。

Description

一种吉纳的精制方法
技术领域
本发明涉及炸药技术领域，尤其涉及一种吉纳的精制方法。
背景技术
吉纳又称硝化二乙醇胺或二乙醇-N-硝胺-二硝酸酯(NO2N(CH2-CH2ONO2)2)，是一种硝酸酯类猛炸药。爆炸威力是TNT的1.12倍(也有报道为1.5倍)，其感度与特屈儿(2,4,6-三硝基苯甲硝胺)相似，冲击和摩擦感度小于太安(季戊四醇四硝酸酯)大于黑索今(环三甲撑基三硝酸酯)。
现有技术中普遍采用以下工艺生产吉纳：将二乙醇胺在一定温度下滴加于浓硝酸中反应，经稀释结晶、过滤、预洗、蒸煮(碱煮、酸煮、中和)、结晶、干燥后得到吉纳。但是该工艺生产出的吉纳产品为外观呈颗粒、颗粒聚集体和块状团聚物的混合物，常出现82℃阿贝尔试验低于30min的不合格产品，安定性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吉纳的精制方法，本发明提供的精制方法得到的吉纳外观呈颗粒状、安定性好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种吉纳的精制方法，包括以下步骤：
(1)将原料吉纳溶解于49～54℃的酮-醇混合溶剂中，得到溶解液；
(2)将所述溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；继续降温，当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。
优选的，所述步骤(1)中酮-醇混合溶剂与原料吉纳的质量比为0.7～1:1。
优选的，所述步骤(1)的酮-醇混合溶剂为丙酮和乙醇的混合溶剂。
优选的，所述丙酮和乙醇的质量比为0.2～0.3:0.5。
优选的，所述步骤(2)中有机醇与所述步骤(1)中原料吉纳的质量比为0.4～0.6:1。
优选的，所述步骤(2)中有机醇包括乙醇。
优选的，所述有机醇为乙醇时，所述乙醇与原料吉纳的质量比为0.5:1。
优选的，所述步骤(2)中流加有机醇采用匀速流加的方式，流加时间为25～35min。
优选的，所述步骤(2)中流加有机醇之前，还包括当溶解液的温度降至30℃时，将所述溶解液在30℃保温15～20min。
优选的，所述步骤(2)过滤后还包括：将得到的固相部分进行干燥。
本发明提供了一种吉纳的精制方法，包括以下步骤：将原料吉纳溶解于49～54℃的酮-醇混合溶剂中，得到溶解液；将所述溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，干燥后得到精制吉纳。本发明通过采用冷却结晶和稀释结晶相结合的方式对吉纳进行精制，首先将吉纳在49～54℃的高温条件下进行溶解，在此温度下，吉纳的溶解度较大，之后将溶解液降温至30℃，吉纳开始逐渐析出，但仅靠冷却结晶吉纳析出量较少，此时添加有机醇作为稀释剂，能够进一步降低吉纳在溶解液中的溶解度，促进吉纳的重结晶；同时当温度降至30℃时，吉纳开始形成晶核，由于后续采用流加的方式添加有机醇稀释剂，可以防止吉纳的过饱和度过大，使吉纳结晶处于一种稳定的推动力状态，使吉纳后续析出在晶核上缓慢生长，得到外观无团聚现象的颗粒状吉纳；本发明因通过重结晶使产品提纯，同时由于产品外观改善，减少了杂质的包夹，产品安定性得到大幅提高。实施例结果表明，采用本发明的精制方法得到的吉纳外观呈颗粒状、安定性好，82℃阿贝尔试验不低于50min。
附图说明
图1为实施例1试样2的外观照片；
图2为原料吉纳的外观照片。
具体实施方式
本发明提供了一种吉纳的精制方法，包括以下步骤：
(1)将原料吉纳溶解于49～54℃的酮-醇混合溶剂中，得到溶解液；
(2)将所述溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。
本发明将原料吉纳溶解于49～54℃的酮-醇混合溶剂中，得到溶解液。本发明对所述原料吉纳的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
本发明中，所述酮-醇混合溶剂优选为丙酮和乙醇的混合溶剂，所述酮-醇混合溶剂中丙酮和乙醇的质量比优选为0.2～0.3:0.5，进一步优选为0.2:0.5。本发明所述乙醇优选为质量浓度≥95％的乙醇。本发明所述酮-醇混合溶剂与原料吉纳的质量比优选为0.7～1:1，进一步优选为0.7～0.8:1。当所述酮-醇混合溶剂为丙酮和乙醇的混合溶剂时，所述丙酮、乙醇和原料吉纳的质量比可具体为0.2：0.5:1。本发明对所述酮-醇混合溶剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知来源的酮-醇混合溶剂即可。本发明所述酮-醇混合溶剂采用丙酮和乙醇的混合溶剂时，所述混合溶剂中的丙酮作为原料吉纳的真溶剂，用于溶解原料吉纳；所述混合溶剂中的乙醇并不能将吉纳溶解，而是作为稀释剂使用。本发明所述溶解优选在搅拌条件下进行，本发明对所述搅拌的速率没有特殊要求，以调整搅拌速率至料液充分混合而不剧烈翻腾状态即可。本发明对所述搅拌的时间没有特殊要求，能够使原料吉纳充分溶解并得到混合均匀的溶解液即可。
得到溶解液后，本发明将得到的溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。在本发明中，所述持续降温优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率以调整至不剧烈翻腾状态即可。本发明对所述持续降温的速率和方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的降温速率和降温方式即可，在本发明的实施例中，可具体采用向恒温冷水锅加入冷水的方式进行降温。在本发明中，所述有机醇与原料吉纳的质量比优选为0.4～0.6:1，进一步优选为0.5～0.6:1；所述有机醇优选为乙醇。当所述有机醇为乙醇时，所述乙醇与原料吉纳的质量比可具体为0.5:1。本发明所述有机醇作为稀释剂，能够进一步降低吉纳在溶解液中的溶解度，促进吉纳的重结晶。本发明对所述有机醇的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述流加有机醇优选采用匀速流加的方式，流加时间优选为30min±5min。本发明采用匀速流加使吉纳结晶处于一种稳定的推动力状态，使吉纳后续析出在晶核上缓慢生长，有利于得到外观为颗粒状的吉纳。所述流加有机醇之前，本发明优选还包括当溶解液的温度降至30℃时，将所述溶解液在30℃保温15～20min，使溶解液中的吉纳部分析出，然后再进行稀释结晶。
完成有机醇的流加后，本发明继续对得到的混合料液进行持续降温，当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。在本发明中，所述继续降温的方式与前述技术方案所述持续降温方式一致，在此不再赘述。本发明在流加了有机醇后，继续降温，吉纳晶体不断析出。当所述混合料液的温度低于15℃时，约质量分数85％的吉纳从结晶体系中析出。本发明对所述过滤的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的过滤方式即可。在本发明中，所述过滤后得到的滤液，也可代替步骤(2)中的有机醇使用。在本发明中，所述过滤后优选还包括对滤料进行干燥，得到精制吉纳。在本发明的实施例中，可具体为室温晾干。
下面结合实施例对本发明提供的精制方法详细说明，但不能理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中所用原料吉纳为山西北化关铝化工有限公司工业产品。
实施例1
(1)按照表1试样2的配比，向500ml四口烧瓶中加入20g丙酮与50g乙醇，开启搅拌；设定恒温冷水锅温度，升温，将丙酮和乙醇的混合液升温至50℃，之后加入100g粗品原料吉纳，保持温度为50℃，使吉纳全部溶解，得到溶解液；
(2)向恒温水浴锅加冷水，将溶解液温度降至30℃时，保温15min，然后开始向溶解液中匀速流加乙醇，30min加完，流加乙醇的总量为50g，降温至15℃时放料，过滤，用乙醇洗涤2次，抽干，室温晾干得到精制吉纳。
按照实施例1的方法共进行了三次试验，另外两次分别按照表1试样1和试样3的配比，三次试验原料的用量及成品收率如表1所示。
表1 不同次试验原料用量及成品收率
对实施例1的精制吉纳(试样2)和精制前的原料吉纳进行观察，照片如图1和图2所示，其中图1为实施例1的精制吉纳(试样2)，图2为精制前的原料吉纳。从图中可以明显看出，本发明实施例1的精制吉纳(试样2)外观为颗粒状，而原料吉纳为颗粒聚集体或块状团聚物。
试样1和试样3的外观照片与图1相似，均呈颗粒状。
对实施例1的三个试样和三个试样分别对应的精制前的原料吉纳进行性能测试，测试结果见表2和表3。
表2 实施例1不同次试验试样的性能测试结果
指标名称 试样1 试样2 试样3
外观：白色或淡黄色结晶，无可见机械杂质 白色颗粒 白色颗粒 白色颗粒
熔点：48.5℃～51.5℃ 50.3℃ 50.2℃ 50.3℃
82℃阿贝尔试验，≥30min ≥50min ≥50min ≥50min
酸度：无 无 无 无
碱度(以Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>计)，≤0.05％ 0.01 0.02 0.01
水分，≤5％ 3％ 4％ 3％
表3 原料吉纳的性能测试结果
指标名称 试样1 试样2 试样3
外观：白色或淡黄色结晶，无可见机械杂质 微黄色团聚物 微黄色团聚物 微黄色团聚物
熔点：48.5℃～51.5℃ 49.3℃ 50.0℃ 49.8℃
82℃阿贝尔试验，≥30min 38min 42min 45min
酸度：无 无 无 无
碱度(以Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>计)，≤0.05％ 0.02 0.02 0.03
水分，≤5％ 4％ 5％ 4％
由表2和表3可知，原料吉纳外观呈微黄色团聚物，经本发明的方法精制后，得到的精制吉纳外观为白色颗粒；原料吉纳82℃阿贝尔试验为38～45min，而经过本发明精制后的精制吉纳82℃阿贝尔试验均≥50min。可见，采用本发明的精制方法得到的精制吉纳安定性明显提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吉纳的精制方法，包括以下步骤：
(1)将原料吉纳溶解于49～54℃的酮-醇混合溶剂中，得到溶解液；
(2)将所述溶解液持续降温，当溶解液温度降至30℃时，向溶解液中流加有机醇；继续降温，当所得混合料液的温度低于15℃时，对所述混合料液进行过滤，得到精制吉纳。
2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(1)中酮-醇混合溶剂与原料吉纳的质量比为0.6～0.8:1。
3.根据权利要求1或2所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(1)的酮-醇混合溶剂为丙酮和乙醇的混合溶剂。
4.根据权利要求3所述的精制方法，其特征在于，所述丙酮和乙醇的质量比为2:5。
5.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)中有机醇与所述步骤(1)中原料吉纳的质量比为0.4～0.6:1。
6.根据权利要求1或5所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)中有机醇包括乙醇。
7.根据权利要求6所述的精制方法，其特征在于，所述有机醇为乙醇时，所述乙醇与原料吉纳的质量比为0.5:1。
8.根据权利要求1或7所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)中流加有机醇采用匀速流加的方式，流加时间为25～35min。
9.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)中流加有机醇之前，还包括当溶解液的温度降至30℃时，将所述溶解液在30℃保温15～20min。
10.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)过滤后还包括：将得到的固相部分进行干燥。
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