CS227907B1 - Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane - Google Patents

Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane Download PDF

Info

Publication number
CS227907B1
CS227907B1 CS398280A CS398280A CS227907B1 CS 227907 B1 CS227907 B1 CS 227907B1 CS 398280 A CS398280 A CS 398280A CS 398280 A CS398280 A CS 398280A CS 227907 B1 CS227907 B1 CS 227907B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
tetraazacyclooctane
urea
tetranitro
nitrolysis
dinitro
Prior art date
Application number
CS398280A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Svatopluk Ing Zeman
Milan Ing Dimun
Original Assignee
ZEMAN Svatopluk
Dimun Milan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZEMAN Svatopluk, Dimun Milan filed Critical ZEMAN Svatopluk
Priority to CS398280A priority Critical patent/CS227907B1/en
Publication of CS227907B1 publication Critical patent/CS227907B1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Vynález s názvom "Spdsob výroby 1,3,- 5,7-teťranitro-1,3.5,7-tetraazacyklooktánu" rieši výrobu titulnéj zlúíeniny za Bachmannových podmienok v prostředí acetanhydridu a za přítomnosti močovino-formaldehydového kondenzátu, pričom sa v podstátnej miere ovplyvnuje výťažok a bezpečnost procesu.The invention entitled "Production Method 1.3, - 5,7-tetrahydron-1,3,5,7-tetraazacycloctane " solves the production of the title compound for Bachmann conditions in acetic anhydride and in the presence of urea-formaldehyde condensate while being in the underfloor yields and safety process.

Description

(54) Spdsob výroby 1,3.5,7-tetranitro-1.3,5,7-tetraazacyklooktánu(54) Method for producing 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane

Vynález s názvom Spdsob výroby 1,3,5,7-t eťranitro-1,3.5,7-tetraazacyklooktánu rieši výrobu titulnéj zlúíeniny za Bachmannových podmienok v prostředí acetanhydridu a za přítomnosti močovino-formaldehydového kondenzátu, pričom sa v podstátnej miere ovplyvnuje výťažok a bezpečnost procesu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a process for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacycloctocane under the Bachmann conditions in acetic anhydride and in the presence of urea-formaldehyde condensate, whereby yield and safety are substantially affected. process.

Vynéléz sa týká spfisobu výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu v prostředí acetanhydridu, pričom podmienky sú volené tak, že v značnej mlere zvyšujú výťažok a bezpečnost procesu.The invention relates to a process for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitration cleavage of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane in acetic anhydride medium wherein the conditions are chosen to substantially increase the yield and process safety.

Nitračné štiepenie 1,5-endometylán-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu, označovaného kódom DPT, na 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán, nazývaný tiež oktogén a bežne označovaný kódom HMX, je možné realizovat 99 %-nou kyselinou dusičnou, roztokom dusičnanu amonného v dýmevej kyselino dusičnej a naopak roztokom dusičnanu amonného v dýaavej kyselině dusičnej v prostředí acetanhydridu (S. Ju. Orlova a kol.: Oktogen - tormostojkoje vzryvčatoje veščestvo; Izdat. Nedra. 1975).Nitrile cleavage of 1,5-endomethylan-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, referred to as DPT, to 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, called also octogen and commonly referred to as HMX code, can be realized with 99% nitric acid, ammonium nitrate solution in fuming nitric acid and conversely ammonium nitrate solution in vapouric nitric acid in acetic anhydride (S. Ju. Orlova et al .: Oktogen - tormostojoji vzryvčatoje veščestvo (Izdat. Nedra, 1975).

Podobné ako pri nitrolýze hexametyléntetramínu i tu přítomnost amóniových soli v reakčnej zmesi pSsobí priaznivo na vznik cyklických nitramínov, teda oktogénu. Takisto v tomto případe nie je jednotnost názorov na mechanizmus vplyvu amóniových soli při nitrolýze (viá čs. autorské osvedčenie č. 227 903, č. 206 382, č. 227 905 a č. 227 906, £. Ju. Orlova a kol.: Oktogen - termostojkoje vzryvčatoje veščestvo. Izdat. Nedra, 1975).Similar to the nitrolysis of hexamethylenetetramine, the presence of ammonium salts in the reaction mixture favorably results in the formation of cyclic nitramines, i.e., octogen. In this case, too, there is no uniformity of views on the mechanism of action of ammonium salts in nitrolysis (cf. author's certificate no. 227 903, no. 206 382, no. 227 905 and no. 227 906, Ju. Orlova et al .: Octogen - termostojkoje vzryvčatoje vščestvo (Izdat. Nedra, 1975).

PodTa najnovBích poznatkov na vznik cyklických nitramínov při nitrolýze hexametyléntetramínu priaznivo vplýva pritomnosl močoviny a/alebo močovinoformaldehydových kondenzátov, resp. aj iných amidov kyselin a ich derivétov (čs. autorské osvedčenie č. 227 903, č. 206 382, č. 227 905 a č. 227 906).According to the latest knowledge, the presence of urea and / or urea-formaldehyde condensates and / or urea-formaldehyde condensates positively influences the formation of cyclic nitramines in the nitrolysis of hexamethylenetetramine. as well as other acid amides and their derivatives (Czech author's certificate no. 227 903, no. 206 382, no. 227 905 and no. 227 906).

Močovina bola aplikovaná pri nitrolýze 1,5-diacetyl-3,7-endometylén-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu v prostředí kyseliny sírovej na 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán (USA pat., spis č. 3 926 953), pri výrobě 1,5-endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (čs. autorské osvedčenie č. 206 382) a pri Výrobě 1,3,5-trinltro-1,3,5-triazaeyklohexánu (čs. sutorské osvedčenie č. 227 905), iné amidy kyselin, resp. ich deriváty, boli aplikované pri výrobě 1,3,5-trinitro-l,3,5-triaazacyklohexónu nitrolýzou hexametyléntetramínu (čs. autorské osvedčenie č. 227 906).Urea was applied in the nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-endomethylene-1,3,5,7-tetraazacyclooctane in sulfuric acid to 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7 -tetraazacyclooctane (U.S. Pat. No. 3,926,953), in the manufacture of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane (U.S. Pat. No. 206,382) and Production of 1,3,5-trinltro-1,3,5-triazaeyclohexane (Czechoslovakian Certificate No. 227 905), other acid amides, resp. their derivatives, have been applied in the preparation of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triaazacyclohexone by nitrolysis of hexamethylenetetramine (Czechoslovakian Author's Certificate No. 227 906).

Močovinoformaldehydové kondenzáty zvyšujú výťažnost nitrolýzy hexametyléntetramínu naUrea-formaldehyde condensates increase the nitrolysis yield of hexamethylenetetramine to

1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu (čs. autorské osvedčenie č. 227 903 a č. 227 905). Mechanizmus pčšobenia týchto aditiv v procese nitračného štiepenia hexametyléntetramínu bol formou hypotézy naznačený v dvoch prácach (čs. autorské osvedčenie č. 227 903 a é„ 227 905).1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane (US Patent Nos. 227 903 and 227 905). The mechanism of action of these additives in the process of nitrous cleavage of hexamethylenetetramine has been suggested by hypothesis in two works (cf. author's certificate no. 227 903 and é "227 905).

Ako vyplývá z publikovaných údajov (čs. patentový spis č. 97 100 a čs. autorské osvedčenie č. 227 903) přítomnost močoviny a/alebo močovlnofonaaldehydových kondenzátov v nitrolyzačnej zmesi zvyšuje ich stálost a teda aj bezpečnost práce.According to the published data (U.S. Patent No. 97,100 and U.S. Patent No. 227,903), the presence of urea and / or urea-monofonaaldehyde condensates in the nitrolysis mixture increases their stability and hence their safety.

Podstatou spčsobu výroby 1,3,5,7-tetranitro~1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením 1,5-endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu v prostředí acetanhydridu podTa vynálezu je, že proces nitrolýzy se uskutočňuje v přítomnosti močovinoformaldehydového kondenzátu přidaného v množstve 0,01 až 15,00 % hmot.,,s výhodou 1 až 10 % hmot., počítané na navážku 1,5-endometylén-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu.The present invention relates to a process for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitration of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane in acetic anhydride medium according to the invention. is that the nitrolysis process is carried out in the presence of urea-formaldehyde condensate added in an amount of 0.01 to 15.00% by weight, preferably 1 to 10% by weight, calculated on the weight of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro- 1,3,5,7-tetraazacyclooctane.

Výhodou tohto vynálezu je zvýšenie výťažnosti proeesu dostupným a bezpečnost nitrolýzy zvyšujúcim aditívom, okrem toho z procesu za přítomnosti močovinoformaldehydového kondenzátu vzniká čistější produkt, ako pri nitrolýze bez přídavku tohto aditíva. Uvedený nový a vyšší účinok v procese výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nebol doposial’ v literatuře popí sáný a dokumentuji! ho následujúce příklady.An advantage of the present invention is an increase in the yield of proees available and the safety of nitrolysis by an additive, moreover, a process in the presence of urea-formaldehyde condensate produces a purer product than nitrolysis without the addition of this additive. Said new and higher effect in the process of producing 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane was not So far, in literature I have a sledge and documenting! the following examples.

Příklad 1Example 1

Do suspenzie 10 hmot. dielov 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (0,046 kmol) v 46,2 objemových dieloch aoetanhydridu (0,394 kmol), predloženej a mlečanej v nitračnom aparáte, sa dávkuje roztok 11,3 hmot. dielov dusičnanu amonného (0,138 kmol) v 13,4 objemových dieloch kyseliny dusičnej 99, 19 5&~nej (0,318 kmol) obsahujúcéj 0,19 % hmot. analytickej kyseliny dusitej. Roztok dusičnanu amonného sa dávkuje tak, aby teplota reakčnej zmesi neklesla pod 66 °C a nevystúpila nad 71 °C (to je 11 min).Into a suspension of 10 wt. parts of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane (0.046 kmol) in 46.2 parts by volume of acetic anhydride (0.394 kmol), presented and milled in the nitration apparatus, are dosed with solution 11, 3 wt. parts by weight of ammonium nitrate (0.138 kmol) in 13.4 parts by volume of nitric acid 99, 19% (0.318 kmol) containing 0.19 wt. analytical nitric acid. The ammonium nitrate solution is metered such that the temperature of the reaction mixture does not fall below 66 ° C and does not rise above 71 ° C (i.e., 11 min).

Po dávkovaní sa realizuje 15-mintótové doreagovanie. Reakčná zmes sa potom schladí na 25 °C a sfiltruje. Kyslý produkt na filtri sa rozmieSa v 20 objemových dieloch cca 5 % vodného amoniaku a po 10-mintitach miešania sa sfiltruje, premyje vodou a nakoniec 20 objemovými dielami metylalkoholu. Rezultuje 9,9 hmot. dielu 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklookténu (oktogénu), u ktorého pri gpeeifikécii teploty topenia bolo zistené, že malá časť krygtálov sa topí v rozmedzí 254 až 269 °G, zvySok potom pri 282,5 až 283,5 °C za rozkladu. Výťažok surového produktu odpovedá 72,9 % oproti teorii.After dosing, a 15-minute reaction is carried out. The reaction mixture was then cooled to 25 ° C and filtered. The acidic product on the filter is suspended in 20 parts by volume of about 5% aqueous ammonia and after stirring for 10 minutes, it is filtered, washed with water and finally with 20 parts by volume of methanol. 9.9 masses result. % of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacycloocttene (octogen), in which melting point gpeeification showed that a small fraction of crystals melted in the range 254-269 ° C, the remainder being 282.5-283.5 ° C with decomposition. The crude product yield corresponds to 72.9% of theory.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa podTa příkladu 1, len s tým rozdielom, že před dávkováním roztoku dusičnanu amonného bolo k suspenzi! přidaných 0,1 hmot. diela močovinoformaldehydového kondenzátu o 1 připraveného v zmysle čs. autorského osvedčenia č. 227 901) s měrným povrchem 11,4 m .g . Rezultuje 10,8 hmot. dielov oktogénu, s teplotou topenia 282,5 až 283,5 UC za rozkladu. Výťažok produktu odpovedá 79,6 % oproti teorii.The procedure of Example 1 was followed except that the suspension was suspended before the ammonium nitrate solution was dosed. 0.1 wt. works of urea-formaldehyde condensate o 1 prepared in the sense of the. of the certificate No. 227 901) with a specific surface area of 11.4 m .g. 10.8 wt. parts octogen, mp 282.5 to 283.5 U C with decomposition. The product yield corresponds to 79.6% of theory.

Příklad 3Example 3

Postupuje sa ako v příklade 1, len s tým rozdielom, že před dávkováním roztoku dusičnanu amonného sa k suspenzii přidá 0,2 hmot. diela močovinoformaldehydového kondenzátu, ako v příklade 2. Rezultuje 12,7 hmot. dielov oktogénu s teplotou topenia 282 až 283 °C za rozkladu. Výťažok produktu odpovedá 93,6 % oproti teorii.The procedure is as in Example 1, except that 0.2% by weight of the suspension is added to the suspension before the ammonium nitrate solution is added. parts of urea-formaldehyde condensate, as in Example 2. 12.7 wt. parts of octogen, m.p. 282-283 ° C with decomposition. The product yield corresponds to 93.6% of theory.

Příklad 4Example 4

Postupuje sa ako v příklade 1, len s tým rozdielom, že před dávkováním roztoku dusičnanu amonného sa k suspenzii přidá močovinoformaldehydový kondenzát, kvalitou a původem totožný s kondenzátom v příklade 2, v množstve 1 hmot. dlel. Vznikne 1C,9 hmot. dielov oktogénu s teplotou topenia 281,5 °C až 281,5 °C zn rozkladu. Výťažok produktu odpovedá 80,3 % oproti teorii.The procedure is as in Example 1, except that urea-formaldehyde condensate of the same quality and origin as the condensate in Example 2 is added to the suspension in an amount of 1% by weight before the ammonium nitrate solution is dosed. dlel. 1C, 9 wt. parts of octogen having a melting point of 281.5 ° C to 281.5 ° C from decomposition. The product yield corresponds to 80.3% of theory.

Příklad 5Example 5

Postupuje sa ako v příklade 1, len s tým rozdielom, že k nitrolýze sa předloží 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán, získaný nitrolýzou hexametyléntetramínu za přítomnosti močovinoformaldehydového kondenzátu v reakčnej zmesi, (ča. autorské osvedčenie č. 206 382), tento 1,5-endo»etylén-3,7-dinitro-I,3,5,7-tetraa»acyklooktán obsahuje 1,6 % hmot. uvedeného aditiva. Vznikne 11,9 hmot. dielov oktogénu o teplote topenia 282 až 293,5 °C za rozkladu. Výťažok produktu odpovedá 89,1 % oproti teorii, počítané na čistý, do reakcie braný 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán.The procedure is as described in Example 1, except that 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane obtained by nitrolysis of hexamethylenetetramine in the presence of urea-formaldehyde condensate in the reaction mixture is introduced for nitrolysis, (no. author's certificate No. 206 382), this 1,5-endo-ethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraa-acyclooctane contains 1.6 wt. said additive. 11.9 wt. 282 DEG-293.5 DEG C. with decomposition. The product yield corresponds to 89.1% of theory, calculated on pure, reacted 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.

Příklad 6Example 6

Postupuje aa ako v příklade 1,, len s tým rozdlelom, že před dávkováním roztoku dusičnanu amonného aa k predloženej suspenzi! přidá močovinoformaldehydový kondenzát v množstve 0,15 hmot. dlela. Kondenzát sa získá vytvrdením predkondenzátu 2,2 mol formaldehydu a 1 mol močoviny (vytvrdenie za katalýzy dusičnanu amonného pri 100 °C). Vznikne 12,6 hmot. dielov oktogánu o teplote topenia 232 až 233 °C. Výťažok produktu odpovedá 92,8 * teorii.The procedure is as in Example 1, except that before the ammonium nitrate solution aa is added to the present suspension! add urea-formaldehyde condensate in an amount of 0.15 wt. dlela. The condensate is obtained by curing the precondensate with 2.2 mol of formaldehyde and 1 mol of urea (curing by catalysing ammonium nitrate at 100 ° C). 12.6 wt. Mp 232-233 ° C. The product yield corresponds to 92.8% of theory.

Claims (1)

PREDMET VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION Spfisob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepenímMethod of production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitration 1,5-éndoaetylán-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazaeyklooktánu v prostředí aeetanhydridu, vyznačujdci sa tým, že proces nitrolýzy sa uskutočňuje v přítomnosti močovinoformaldehydováho kondenzátu přidaného v množstva 0,01 až 15,ft0 % hmot., s výhodou 1 až 10 % hmot., počítaná na navážku 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.1,5-ethoxyethylan-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazaeyclooctane in a formic anhydride, characterized in that the nitrolysis process is carried out in the presence of urea-formaldehyde condensate added in an amount of 0.01 to 15, ft0% by weight %, preferably 1 to 10% by weight, calculated on the weight of 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.
CS398280A 1980-06-05 1980-06-05 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane CS227907B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS398280A CS227907B1 (en) 1980-06-05 1980-06-05 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS398280A CS227907B1 (en) 1980-06-05 1980-06-05 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227907B1 true CS227907B1 (en) 1984-05-14

Family

ID=5381477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS398280A CS227907B1 (en) 1980-06-05 1980-06-05 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS227907B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2731460A (en) Process for producing ammonia derivatives of polynitroalcohols
US3030376A (en) Preparation of 4-methylimidazole from glucose
CS227907B1 (en) Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane
US2464247A (en) Preparation of guanidine sulfates
US2826611A (en) Process for making ar-dinitro-phenylureas
Ogata et al. The kinetics of the reaction of formaldehyde with ammonia
US7981393B2 (en) Method of producing salts of dinitramidic acid
US2355770A (en) Preparation of cyclo-trimethylenetrinitramine
CS227905B1 (en) Production of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane
US4503229A (en) 1,4,5,8-Tetranitro-1,4,5,8-tetraazadifurazano-[3,4-c][3,4-h]decalin
CS227906B1 (en) Production of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexanes by nitrolysis of hexamethylentetramine
US3178430A (en) Cyclonite manufacture
US2395773A (en) Preparation of cyclo-trimethylenetrinitramine
CS227911B1 (en) Production of monocyclic nitramines
CS214311B1 (en) Method for the production of cyclic nitramines mixture with majority content of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctne
US2287597A (en) Manufacture of melamine
CS213509B1 (en) Method of making the mixtures of cyclic nitramins with predominating contents of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane
Den Hertog et al. Influence of the solvent on the action of ammonia on halogeno‐derivatives of pyridine and nitrobenzene
Zelenov et al. Nitration of primary aminofurazans with aqueous nitric acid
Davis THE ACTION OF AMMONIA WATER ON DICYANDIAMIDE.
CS235587B1 (en) Method of polyvinyl chloride plastificing
CS219191B1 (en) Method of making the mixture of cyclic nitramines
CS235585B1 (en) Method of dinitrotetrahydroimidazo(4,5-d) imidazol-2,5 (1h,3h) dione production
CS235560B1 (en) Method of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane production
CS235559B1 (en) Method of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane production