CS223661B1 - Sposob výroby l,4-dinitro-tetrahydroimidazo[4,5-d]-imidazol- -2,5 (1H, 3H)-diónu - Google Patents

Description

222 3

Vynález sa týká výroby 1,4-dinitroderivá-tu tetrahydroimidazo [ 4,5-d] -imidazol-2,5-(1H, 3H)-diónu nitráciou tetrahydroimida-zo [4,5-d]-imidazol-2,5(1H, 3H)-diónu v pro-středí kyseliny dusičnej, pričom podmlenkysú volené tak, že priaznivo ovplyvňujú vý-ťažok a bezpečnost procesu.

Dinitroderiváty tetrahydroimidazo [4,5-d ] --imidazol-2,5(lH, 3H)-diónu známe tiež podnázvom dinitroglykolurily označované kó-dom DINGU, je možné získat nitráciou vprostředí kyseliny dusičnej a/alebo kyseli-nou dusičnou v prostředí acetanhydridu. Zprvého uvedeného variantu sa uvádza vznikzmesi 1,4-; 1,6-; a 1,3-dinitroderivátov (En-cyclopedia of Explosives and Related Items.Vol. 6, PATR 2700, Picatinny Arsenal, Dover,1974, str. G 117 až 118). 1,3-dinitroglykolu-ril je nestabilný a 1'ahko sa rozkládá vo vria-cej vodě, čo umožňuje vhodná volbu spůso-bu izolácie produktu z nitrácie glykoluriluv prostředí kyseliny dusičnej s možnosťouzískania zmesi izomérov s vysoko prevláda-júcim obsahom 1,4-dinitroglykolurilu a prak-ktitiky neobsahujúcu 1,3-dinitroglykoluril. Výťažok dinitroglykolurilov je vedla vše-obecnej závislosti na reakčných podmien-kach daný stabilitou glykolurilu, teda 2,4,6,8--tetraazalbicyklo-[ 3.3.0] oktánového skele-tu v reakčnom prostředí. V prostředí dymi-vej kyseliny dusičnej je dominujúcou ved-1'ajšou reakciou acidolýza glykolurilu, kto-rú je možné do určitej miery potlačit prí-davkom substancie schopnej v acidolytic-kých rovnovážných reakciách vystupovat nastraně produktov reakcie.

Podl'a tohto vynálezu spósob výroby 1,4--dinitro-tetrahydroimidazo [ 4,5-d ] -imidazol--2,5 (1H, 3H)-diónu nitráciou tetrahydroimi-dazo [4,5-d]-imidazol-2,5(lH, 3H)-diónu vprostředí kyseliny dusičnej sa uskutočňujetak, že proces nitrácie prebieha v přítom-nosti močoviny pridávanej do nitračnéhosystému naraz alebo postupné v množstve0,05 až 15 % hmot., s výhodou v množstve0,4 až 11,0 % hmot. vztiahnuté na hmot-nost do reakcie braného tetrahydroimida-zo [4,5-d ] -imidazol-2,5- (1H, 3H j -diónu. Výhodou spůsobu podl’a vynálezu je táskutočnost, že přítomnost močoviny v re-akčnej zmesi priaznivo ovplyvňuje selekti-vitu a výťažnosť procesu v celom výhodnomrozsahu. Optimálny obsah močoviny prida- 61 4 ný ku kyselině dusičnej před nitráciou je 1,1 až 1,7 °/o hmot. na navážku glykolurilu.Pozitivny, avšak menej výrazný vplyv navýtažky dinitroglykolurilu má aj močovinavnášaná do reakčného systému ako adití-vum aplikovaného glykolurilu.

Vedla uvedeného ekonomického efektu jevýhodou tohto vynálezu aj zvýšenie stabili-ty reakčnej zmesi a teda bezpečnosti proce-su v důsledku přítomnosti močoviny. Stabi-lizujúci vplyv močoviny pri nitrolýzach vprostředí kyseliny dusičnej (čs. pat. číslo97100, čs. autorské osvedčenie č. 227 903).alebo esterifikáciách alifatických alkoholovkyselinou dusičnou alebo zmesou kyselinydusičnej s kyselinou sírovou (čs. autorskéosvedčenie č. 168 189) je dobré známy, a takisto dobře interpretovaný v prácach V. Ka-deřábek a J. Denkstein: Coll. Czech. Chem.Comun. 1960, 25, 1070; alebo tiež čs. autors-ké osvedčenie č. 227 903.

Nový a vyšší účinok dosahovaný v zmysletohto vynálezu nebol v literatuře doposial'popísaný a je dokumentovaný nasledujúcimipríkladmi. Příklad 1 50 hmot. dielov glykolurilu (90 min suše-ného pri teplote 80 až 85 °C) sa za stáléhomiešania po dobu 4 až 5 minut vnáša do500 obj. dielov kyseliny dusičnej 99,15%-nej.Pri vnášení glykolurilu je teplota reakčnejzmesi vonkajším chladením udržovaná ná24 až 27 °C. Potom následuje zvýšenie tep-loty reakčnej zmesi vonkajším ohrevom vpriebehu 6 až 7 minút na 50 až 53 °C a vtomto teplotnom rozmedzí sa udržuje po do-bu 45 minút. Po tejto době je nitračná zmestenkým prúdom opatrné vedená do 1000 obj.dielov variacej vody. Vzniknutá suspenziaje 10 minút refluxovaná a po vychladnutína 15 až 20 °C je produkt izolovaný filtrá-ciou, na filtri premytý vodou do neutaálnejreakcie odchádzajúceho filtrátu, a potomsušený v tenkej vrstvě 4 hodiny pri teplote80 až 85 °C.

Tento základný postup bol ešte páťkrátreprodukovaný s tým, že před vlastným vná-šaním glykolurilu je v predloženej kyseli-ně dusičnej rozpuštěné vždy určité množstvomočoviny. Výsledky prezentuje nasledujúcatabulka:

Množstvo močoviny v predlože- Výtažky 1,4-dinitro-glykolurilu nej kyselině dusičnej hmot. dlely hmot. % na návažok hmot. dlely % oproti teórii glykolurilu 0,0 0,0 67,0 82,04 0,2 0,4 68,7 84,12 0,7 1,4 69,2 84,73 1,4 2,8 68,7 84,12 3,5 7,0 68,1 83,38 5,5 11,0 67,5 82,65

Claims (1)

1. 5 222661 Příklad 2 Nitrácia glykolurilu sa robí ako v příkla-de 1, len s tým rozdielom, že použitý gly-koluril v množstve 50 hmot. dielov je před vnášaním do kyseliny dusičnej zmiešaný s1 hmot. dielom močoviny rovnakej kvalityako v příklade 1. Vzniká 67,9 hmot. dielovdinitroglykolurilu, čo představuje 83,14 %oproti teorii. PREDMET Spósob výroby 1,4-dinitro-tetrahydroimi-dazo[4,5-d]imidazol-2,5(lH, 3H)-diónu nitrá-ciou tetrahydroimidazo [ 4,5-d ] -imidazol-2,5-(1H, 3H)-diónu v prostředí kyseliny dusič-nej, vyznačujúci sa tým, že proces nitráciesa uskutočňuje v prostředí močoviny, pridá- ynAlezu vanej do nitračného systému naraz alebopostupné v množstve 0,05 až 15,0 % hmot.,s výhodou v množstve 0,4 až 11,0 % hmot.,vztiahnuté na hmotnost do reakcie branéhotetrahydroimidazo [4,5-d ] -imidazol-2,5 [ 1H,3H)-diónu. I V