CS227911B1 - Production of monocyclic nitramines - Google Patents
Production of monocyclic nitramines Download PDFInfo
- Publication number
- CS227911B1 CS227911B1 CS590580A CS590580A CS227911B1 CS 227911 B1 CS227911 B1 CS 227911B1 CS 590580 A CS590580 A CS 590580A CS 590580 A CS590580 A CS 590580A CS 227911 B1 CS227911 B1 CS 227911B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- hexamethylenetetramine
- urea
- mixture
- weight
- hmx
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 title abstract description 5
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N acetic acid anhydride Natural products CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims abstract description 37
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims abstract description 37
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims abstract description 24
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 125000003258 trimethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims 1
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 239000000028 HMX Substances 0.000 abstract description 29
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 13
- JNRLEMMIVRBKJE-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Methylenebis(N,N-dimethylaniline) Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1CC1=CC=C(N(C)C)C=C1 JNRLEMMIVRBKJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 11
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 9
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 8
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- KFZNAQUHJDVURZ-UHFFFAOYSA-N 1-(5-acetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetrazocan-1-yl)ethanone Chemical compound CC(=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN(C(C)=O)CN([N+]([O-])=O)C1 KFZNAQUHJDVURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 238000005655 nitrosative cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N odevixibat Chemical compound C12=CC(SC)=C(OCC(=O)N[C@@H](C(=O)N[C@@H](CC)C(O)=O)C=3C=CC(O)=CC=3)C=C2S(=O)(=O)NC(CCCC)(CCCC)CN1C1=CC=CC=C1 XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Vynález sa týká výroby zmesi monocykliokýeh nitramínov’ s prevládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nltrolýzou hexametyléntetramínu v prostředí kyseliny octovej a acetanhydridu za přítomnosti močovinoformaldehydového kondenzátu. Táto zmes je v technickej praxi žiadaným zdrojom oktogénu označovaného kódom HMX, resp. je uplatnitelná pre zvláštně účely.The invention relates to the production of a monocyclic mixture nitramines ’content 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nltrolysis of hexamethylenetetramine in acetic acid and acetic anhydride in the presence of urea-formaldehyde condensate. This mixture is in practice, a desirable octogen source designated HMX, respectively. is a applicable for special purposes.
Description
Vynález sa týká výroby zmesi monocykliekých nitramínov s převládajúcim obsahom 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazaoyklooktánu nitračným Stiepenim hexametyléntetramínu v prostředí kyseliny octovej a acetanhydridu, pričom podmienky reakcie sú volené tak, že pozitivně ovplyvňujú výťažok procesu.The present invention relates to the preparation of a mixture of monocyclic nitramines having a predominant 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazaoyclooctane content by nitrating the cleavage of hexamethylenetetramine in acetic acid and acetic anhydride, the reaction conditions being chosen to positively affect the yield. process.
Nitračná štiepenie hexametyléntetramínu v závislosti na podmienkach reakcie poskytne binérnu zmes monocykliekých nitramínov, v ktorej alebo vysoko převláda 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexán, známy tiež pod názvom hexogén a označovaný kódom RDX, alebo v nej převláda 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktán, nazývaný oktogén a označovaný kódom HMX. Zmes druhého typu je v technickej praxi žiadaným zdrojom HMX.Nitrile cleavage of hexamethylenetetramine, depending on the conditions of the reaction, yields a binary mixture of monocyclic nitramines in which 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane, also known as hexogen and referred to as RDX, or predominates, predominates 1 3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, called octogen and designated HMX. The second type mixture is a desirable source of HMX in technical practice.
Ako je známe (E. Ju. Orlova a kol.: Oktogen - termostojkoje vzryvčatoje veščestvo, Izdat. Nedra, 1978), syntéza 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu z hexametyléntetramínu prebleha cez 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktén ako medziprodukt. Z hTadiska zabezpečenia maximélneho výtažku oktogénu je vhodné nitrolýzu hexametyléntetramínu realizovat tak, že najprv sa syntetizuje 1,5- endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán a ten sa v áalšom stupni nitrolyzuje na HMX.As is known (E. Ju. Orlova et al .: Oktogen - termostojkoje vzryvčatoje veščestvo, Izdat. Nedra, 1978), the synthesis of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane from hexamethylenetetramine proceeds through 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctene as an intermediate. In order to ensure the maximum yield of octogen, nitrolysis of hexamethylenetetramine should be carried out by first synthesizing 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane and then nitrolyzing it to HMX.
Tento dvojstupňový proces mĎže prebiehať s izoláciou medziproduktu, ale v technickej praxi je realizovaný bez izolácie 1,5-endometylén-3,7-dinltro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu z reakčnej zmesi. Z prvej uvedenej varianty rezultuje takmer čistý 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán, z druhej potom zmes HMX a RDX, v ktorej HMX převláda.This two-step process may be carried out with the isolation of the intermediate, but in technical practice it is carried out without isolation of 1,5-endomethylene-3,7-dinltro-1,3,5,7-tetraazacycloctocane from the reaction mixture. The first variant results in almost pure 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, the second a mixture of HMX and RDX, in which HMX predominates.
PodTa najnovSích poznatkov na vznik cyklických nitramínov pri nitrolýze hexametyléntetramínu priaznivo vplýva přítomnost močoviny a/alebo močovinoformaldehydových kondenzátov, resp. aj iných amidov kyselin a ich derivátov (čs. autorské osvedčenie č. 227 903, č. 206 J82, č. 227 905 a č. 227 906). Močovina bola aplikovaná při nitrolýze 1,5-dlacetyl-3,7-endometylén-1,3»5,7-tetraazacyklooktánu v prostředí kyseliny sírovej ne i,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán (USA pat. č. 3 926 953), pri výrobě 1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (čs. autorské osvedčenie č. 206 382) a pri výrobaAccording to the latest knowledge, the presence of urea and / or urea-formaldehyde condensates and / or urea-formaldehyde condensates is beneficial for 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 J82, no. 227 905 and no. 227 906). Urea was applied in the nitrolysis of 1,5-acetyl-3,7-endomethylene-1,3,5,7-tetraazacyclooctane in sulfuric acid or 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 in the manufacture of
1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu (čs. autorské osvedčenie č. 227 905), iné amidy kyselin, resp. ich deriváty, boli aplikované při výrobě 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu (čs. autorské osvedčenie č, 227 906) nitrolýzou hexametyléntetramínu.1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane (cf. No. 227 905), other acid amides, resp. derivatives thereof, have been applied in the preparation of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane (U.S. Pat. No. 227 906) by nitrolysis of hexamethylenetetramine.
Mečovlnoformaldehydová kondenzáty zvyšujú výťažnosť hexametyléntetramínu na 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazecyklohexén (čs. autorské osvedčenie č. 227 903 a č. 227 905). Mechanizmus pčsobenia týchto aditív v procese nitračného štiepenia bol formou hypotézy naznačený v dvoch prácach (čs. autorské osvedčenie č. 227 903 a č. 227 905). Ako vyplývá z publikovaných údajov (čs. pat. č. 97 100 a čs. autorské osvedčenie č. 227 903) přítomnost močoviny a/alebo močovinoformaldehydových kondenzátov v nitrolyzačnej zmesi zvyšuje ich stálost, a teda aj bezpečnost práce.Swordformaldehyde condensates increase the yield of hexamethylenetetramine to 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazecyclohexene (US Patent Nos. 227 903 and 227 905). The mechanism of action of these additives in the nitrous cleavage process has been outlined in the form of a hypothesis in two works (Czechoslovak Authorial Certificate Nos. 227 903 and 227 905). According to published data (US Pat. No. 97 100 and US Pat. No. 227 903), the presence of urea and / or urea-formaldehyde condensates in the nitrolysis mixture increases their stability and hence their safety at work.
PodTa tohto vynálezu sa spčsob výroby zm.esi monocykliekých nitramínov obecného vzoreaAccording to the invention, a process for the preparation of a mixture of monocyclic nitramines of the general formula
N0„N0 "
N0o N0 o
XX
X reprezentuje - CH^ - alebo - CHj - N - CHg - s převládajúcim obsahom 1 ,3,5,7-tetrenitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením hexametyléntetramínu v prostředí vytvorenom kyselinou octovou a acetanhydridom uskutočňuje tak, že proces nltrolýzy prebieha za přítomnosti močovinoformaldehydového kondenzátu, s výhodou typu pěny, ako sú trimetyléntetra až hexametylénhepta-močoviny a/alebo 2-keto~5-karboxamid-1,3,5-perhydro-triazín a/alebo látky typu uronov, přidaného do reakčného systému v množstve 0,01 až 15,00 % hmot., s výhodou 0,1 až 10,00 % hmot., na hmotnost do reakcie vstupujúceho hexametyléntetramínu.X represents - CH2 - or - CH2 --N - CH3 - with a predominantly 1,3,5,7-tetrenitro-1,3,5,7-tetraazacycloctocane content by nitration of hexamethylenetetramine in an acetic acid / acetic anhydride medium by the electrolysis process is carried out in the presence of a urea-formaldehyde condensate, preferably of the foam type, such as trimethylene-tetra to hexamethylene-hepta-urea and / or 2-keto-5-carboxamide-1,3,5-perhydro-triazine and / or urone type added to the reaction % of the system in an amount of 0.01 to 15.00% by weight, preferably 0.1 to 10.00% by weight, based on the weight of the reaction of the incoming hexamethylenetetramine.
Výhodou tohto vynálezu je okrem možnosti aplikácie hexametyléntetramínu s antispekavou úpravou (čs. autorské osvedčenle č. 227 902) zvýšenie výtěžnosti procesu, teda zvýšenie využitia met.ylénovej bázy východiskového hexametyléntetramínu. V případe výroby zmesi nitramínov titulného typu nebol tento vyšší účinok v literatúre popísaný a v následujúcom je dokumentovaný v závislosti na kvalitě aplikovaných surovin a do určitej miery i v závislosti na variabilitě reakčných podmienok.An advantage of the present invention is, besides the possibility of applying hexamethylenetetramine with an anti-caking agent (cf. author's certificate no. 227 902), to increase the process yield, thus increasing the use of the methylene base of the starting hexamethylenetetramine. In the case of the production of a mixture of nitramines of the title type, this higher effect has not been described in the literature and in the following it is documented depending on the quality of the raw materials applied and to some extent also on the variability of reaction conditions.
Siastočne je demonstrovaný aj vplyv makrokinetických faktorov (konkrétné velkost a tvar, resp. zaplnenie reaktora). Vplyv makrokinetických faktorov sa tu javí enalógiou už popísaného vplyvu týchto faktorov v případe nitrozačného štiepenia hexametyléntetramínu na 1,5-endometylén-3,7~dinitrózo-1,3,5,7-tetraazacyklooktán (čs. autorské osvedčenie č. 182 625). Ako vyplývá z ňalej uvedenej príkladovej části přihlášky vynálezu, je při nitrolýze v prostředí vytvorenom řadovou kyselinou octovou a acetaldehydem, z hlediska maximálnej výtěžnosti oktogénu, najvýhodnejšia aplikácia hexametyléntetramínu s obsahom přibližné 0,2 až 0,6 % hmot., vo vodě nerozpustného močovinoformaldehydového kondenzátu. Toto adltívum v uvedenom množstve figuruje ako velmi účinná antispekavá přísada hexametyléntetramínu ,(čs. autorské osvedčenle č. 227 902).The influence of macro-kinetic factors (concrete size and shape, respectively filling of the reactor) is also partially demonstrated. The effect of macrokinetic factors appears here to be the enology of the already described effect of these factors in the case of nitrosative cleavage of hexamethylenetetramine on 1,5-endomethylene-3,7-dinitroso-1,3,5,7-tetraazacycloctane (MS certificate no. 182 625). As is apparent from the example below, nitrolysis in an acetic acid-acetaldehyde medium, for maximum octogen recovery, is most preferred for the application of hexamethylenetetramine containing approximately 0.2 to 0.6% by weight of water-insoluble urea-formaldehyde condensate. . This additive in this amount is a very potent anti-caking additive of hexamethylenetetramine (US Patent No. 227,902).
PřikladlHe did
K nitračnému štiepeniu je použitá trojhrdlá sulfonačná banka s obsahom 750 ml, opatřená vrtulovým miešadlom, teplomerom, dvorná byretami a plášťovým chladenlm, resp. vyhrievanímA three-necked 750-ml sulfonation flask is used for nitration fission, equipped with a propeller stirrer, thermometer, court burettes and jacket cooling, respectively. heating
Použité suroviny sú nasledujúeej kvality: kyselina octová 97,9 %-né, acetanhydrid 96,**%-ný, dusičnan amonný s obsahom 0,31 * vlhkosti, kyselina dusičná 99,15 %-ná s obsahom 0,19 % hmot. analytickej kyseliny dusitej, hexametyléntetramín technický s obsahom 0,217 % hmot. vlhkosti, hexametyléntetramín nespekavý (připravený podlá čs. autor, osvědč, č. 227 902 s přídavkem močovinoformaldehydového kondenzátu) s obsahom 0,201 % hmot. vlhkosti a určitým obsahom (tabulkový prehlad) močovinoformaldehydového kondenzátu s obsahom 36,7 % hmot. dusíka (příprava napr. čs. autor, osvědč, č· 227 901) a paraformaldehyd s teplotou topenia 178 až 183 °C.The raw materials used are of the following quality: acetic acid 97.9%, acetic anhydride 96, **%, ammonium nitrate containing 0.31% moisture, nitric acid 99.15% containing 0.19% by weight. analytical nitric acid, hexamethylenetetramine, technical grade, containing 0.217% by weight of nitric acid; moisture content, hexamethylenetetramine non-caking (prepared according to Czechoslovak author, certificate no. 227 902 with the addition of urea-formaldehyde condensate) containing 0.201 wt. % moisture and a content (tabular overview) of urea-formaldehyde condensate containing 36.7 wt. nitrogen (preparation eg. by the author, certificate, no. 227 901) and paraformaldehyde, melting point 178-183 ° C.
Postupuje sa tbk, že do banky sa předloží 75 ml kyseliny octovej, 1,5 ml acetanhydridu a 1,7 g paraformaldehydu. Pri teplote v rozmedzl 41 až 44 °C v priebehu 15 až 17 min sa z byriet súprudne dávkujú dva roztoky, a to roztok 10,1 g hexametyléntetramínu technického, alebo hexametyléntetramínu upraveného močovinoformaldehydovým kondenzátem v 16 ml kyseliny octovej a roztok 8,7 g- dusičnanu amonného v, 6,3 ml kyseliny dusičnej.The flask was charged with 75 ml acetic acid, 1.5 ml acetic anhydride and 1.7 g paraformaldehyde. At a temperature between 41 ° C and 44 ° C for 15-17 minutes, two solutions are added concurrently from the burettes, a solution of 10.1 g of hexamethylenetetramine technical grade or hexamethylenetetramine treated with urea-formaldehyde condensate in 16 ml of acetic acid and a solution of 8.7 g- of ammonium nitrate in 6.3 ml of nitric acid.
Po dodávkovaní uvedených roztokov je do reakčnej zmesi jednorázovo přidané 6 ml acetanhydridu za následujúceho 15-minútového doreagovania pri teplote 45 až 47 °C. Do razultujúcej reakčnej zmesi sa potom v priebehu 15 až 17 min pri teplote 45 až 47 °C z byriet súprudne dávkuje 44,5 ml acetanhydridu a roztok 13,2 g dusičnanu amonného v 9,5 ml kyseliny duslčnej. Po dodávkovaní a 60 min doreagovaní při teplote 45 až 47 °C sa do miešan$j reakčnej zmesi přidá 35 ml vody 75 až 85 °C teplej. Potom sa reakčná zmes 30 min reflexuje a po ochladení na 18 až 22 °C riedi 100 ml studenej vody .After the above solutions are added, 6 ml of acetic anhydride is added in one portion to the reaction mixture, followed by a 15-minute reaction at 45-47 ° C. 44.5 ml of acetic anhydride and a solution of 13.2 g of ammonium nitrate in 9.5 ml of nitric acid are then co-fed into the resulting reaction mixture over a period of 15 to 17 min at 45 to 47 ° C. After the addition and 60 minutes of reaction at 45-47 ° C, 35 ml of 75-85 ° C warm water were added to the stirred reaction mixture. The reaction mixture is then reflexed for 30 minutes and, after cooling to 18-22 ° C, diluted with 100 ml of cold water.
Produkt reakcie sa izoluje filtróciou a premýva vodou, potom 50 ml cca 5 %-nej čpavkovej vody a nakoniec dvakrát 50 ml vody 75 až 85 °C teplej. Premytý produkt sa suší pri 80 °C.The reaction product is isolated by filtration and washed with water, then with 50 ml of about 5% ammonia water and finally twice with 50 ml of water 75-85 ° C warm. The washed product is dried at 80 ° C.
Výsledky z aplikácie troch druhov hexametylántetramínu, ukazuje tabulka 1. Výtažky uvádzané v tejto tabuTke sa vztahují na případ, keň z jednej molekuly hexametyléntetramínu vzniká 1 molekula 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu a/alebo 1 molekulaThe results from the application of three kinds of hexamethylantetramine are shown in Table 1. The extracts reported in this table relate to the case where one molecule of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacycloctoctane and / or 1 molecule
1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu, v tomto zmysle je pre 100 %-nú výtěžnost oktogénu využitie metylénovej bázy hexametylántetramínu 66,66 %.1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane, in this sense, for the 100% yield of octogen, the utilization of the methylene base of hexamethylanetetramine is 66.66%.
Příklad 2Example 2
K nitračnému štiepeniu je použitý válcový reaktor s vnútorným priemerom 71 mm, výškou 172 mm a s dnom o výške guTovej výseče 29 mm. Miešanie, chladenie, resp. vyhrievanie a spfisob dávkovania roztokov sa prevádza ako v příklade 1.A cylindrical reactor with an inside diameter of 71 mm, a height of 172 mm and a bottom with a height of a guT of 29 mm is used for nitration fission. Mixing, cooling, resp. heating and dosing methods of the solutions are carried out as in Example 1.
Suroviny sú tej istej kvality ako v příklade 1. Rovnako aj samotná nitrolýza je vedená ako v příklade 1, len s tým rozdlelom, že prvé dávkovanle roztokov trvá 10 min pri teplote 4, až 45 °C a druhé 8 až 14 min pri teplote 45 až 48 °C.The raw materials are of the same quality as in Example 1. Similarly, the nitrolysis itself is conducted as in Example 1, except that the first dosing solutions last for 10 min at 4-45 ° C and the second 8-14 min at 45 ° C. to 48 ° C.
Výsledky z aplikácie rovnakých troch druhov hexametylántetramínu ako v příklade 1, sú ukázané v tabuTke 2. V tejto tabuTke sú výtažky poSítané rovnakým spfisobom ako v příklade 1.The results from the application of the same three kinds of hexamethylantetramine as in Example 1 are shown in Table 2. In this Table, extracts are calculated in the same manner as in Example 1.
Přiklad 3Example 3
Nitrolýza hexametylántetramínu obsahujúceho 1,23 % hmot. močovinoformaldehydováho kondenzátu, získaného vytvrdením pri 100 °C predkondenzátu z 2,2 molu formaldehydu a 1 molu močoviny, je vedená ako v příklade 2. Z navážky 10,1 g upraveného hexametylántetramínu rezultuje 10,4 g produktu s obsahom 67,52 % hmot. oktogánu, výtažok představuje 32,94 % hmot. oktogánu a 21,15 % hmot. hexogénu oproti teorii, teda využitie metylénovej bázy hexametylántetramínu je 32,53 %. Oproti nitrolýze hexametylántetramínu technického je tu badateTne vyšší výťažok oktogánu.Nitrolysis of hexamethylantetramine containing 1.23 wt. The urea-formaldehyde condensate obtained by curing at 100 ° C of the precondensate from 2.2 mole of formaldehyde and 1 mole of urea is passed as in Example 2. 10.4 g of treated hexamethylanetetramine are weighed 10.4 g of product containing 67.52 wt. % octogane, the yield being 32.94 wt. % octogane and 21.15 wt. hexogen compared to theory, thus the utilization of the methylene base of hexamethylantetramine is 32.53%. Compared to the nitrolysis of technical hexamethylantetramine, there is a considerably higher octogane yield.
Příklad 4Example 4
Nitrolýza technického hexametylántetramínu je vedená ako v příklade 2, ale s tým rozdlelom, že namiesta 1,7 g paraformaldehydu je s kyselinou octovou a acetanhydridom předložený 1 g močovinoformaldehydováho kondenzátu s obsahom 38,9 % hmot. dusíka (připravený podTa čs. autor, osvědč, č. 227 901). Reaultuje 16,6 g produktu s obsahom 63,14 % hmot. oktogénu, výťažok představuje 49,18 % hmot. oktogánu a 38,30 % hmot. hexogénu oproti teorii, teda využitie metylénovej bázy hexametylántetramínu je 51,93 %.The nitrolysis of technical hexamethylantetramine is conducted as in Example 2, except that instead of 1.7 g of paraformaldehyde, 1 g of urea-formaldehyde condensate containing 38.9% by weight is introduced with acetic acid and acetic anhydride. nitrogen (prepared according to the author, certificate no. 227 901). 16.6 g of product with 63.14 wt. octogen, the yield being 49.18 wt. % octogane and 38.30 wt. hexogen compared to theory, thus the utilization of the methylene base of hexamethylantetramine is 51.93%.
Tu je výrazné zvýšený výťažok oktogénu i hexogénu oproti nitrolýze technického hexametyléntetramínu za přítomnosti iba paraformaldehydu v reakčnej zmesi.Here, there is a markedly increased yield of both octogen and hexogen compared to the nitrolysis of industrial hexamethylenetetramine in the presence of only paraformaldehyde in the reaction mixture.
Príklad5Example5
Nitrolýza technického hexametylántetramínu a hexametylántetramínu nespekavého (připraveného podTa čs. autor, osv, č. 227 902) sa realizuje ako v pťíklade 2, len aplikovaná kyselina octová má koncentráciu 99,1 % hmot., a acetanhydrid je 97,6 %-ný. Prvé dávkovanle roztokov trvá 10 až 12 minút pri teplote 44 až 46 °C , druhé potom 14 až 16 minút pri teplote 43 až 46 °C.The nitrolysis of technical hexamethylantetramine and non-caking hexamethylantetramine (prepared according to the author's name, No. 227 902) is carried out as in Example 2, only the acetic acid applied is 99.1% by weight, and the acetic anhydride is 97.6%. The first dosing solution lasts 10 to 12 minutes at 44 to 46 ° C, the second then 14 to 16 minutes at 43 to 46 ° C.
Výsledky z aplikácie štyroeh druhov hexametyléntetramínu sú ukázané v tabuTke 3. Výtažky uvédzané v tejto tabuTke sú počítané rovnakým spĎsobom ako v příklade 1,The results from the application of four kinds of hexamethylenetetramine are shown in Table 3. The yields shown in this Table are calculated in the same way as in Example 1,
Příklad 6Example 6
Nitrolýza technického hexametyléntetramínu sa realizuje ako v příklade 5, len s tým rozdielom, že namiesto 1,7 g paraformaldehydu je s kyselinou octovou předložených len 0,6 g tejto suroviny a áalej je předložené 0,5 g močovinoformaldehydového kondenzátu, pĎvodom a kvalitou totožného s močovinoformaldehydovým kondenzátom v příklade 4. Rezultuje 17,4 g produktu s obsahom 68,70 % hmot. oktogénu. Výtažok představuje 56,08 % hmot. oktogénu a 34,11 % hmot. hexogénu oproti teorii. Využitie metylénovej bázy hexametyléntetramínu je teda 54,44 %.The nitrolysis of technical hexamethylenetetramine is carried out as in Example 5, except that instead of 1.7 g of paraformaldehyde, only 0.6 g of this raw material is presented with acetic acid, and 0.5 g of urea-formaldehyde condensate, the origin and quality of of urea-formaldehyde condensate in Example 4. 17.4 g of product with a content of 68.70 wt. octogen. The yield was 56.08%. % of octogen and 34.11 wt. hexogen versus theory. Thus, utilization of the methylene base of hexamethylenetetramine is 54.44%.
Příklad 7Example 7
Postupuje sa podTa příkladu 2 so surovinami rovnakej kvality ako v příklade 2, Rozdiel je v tom, že spolu s prvým dávkováním roztokov hexametyléntetramínu a dusičnanu amonného je z tretej byrety dávkovaný acetanhydrid v množstve 24 ml. Prvé dávkovanie je realizované 7 až 10 minút pri teplote 44 až 47 °C a druhé 13 až 14 minút pri teplote 44 ež 48 °C. Výsledky z aplikácie piatioh druhov hexametyléntetramínu sú ukázané v tabuTke 4. Výtažky v tejto tabuTke sú počítané ako v příklade 1.The procedure is as in Example 2 with raw materials of the same quality as in Example 2. The difference is that, together with the first dosing of hexamethylenetetramine and ammonium nitrate solutions, 24 ml of acetic anhydride is metered from the third burette. The first dosing is carried out for 7 to 10 minutes at 44 to 47 ° C and the second for 13 to 14 minutes at 44 to 48 ° C. The results from the application of five species of hexamethylenetetramine are shown in Table 4. The yields in this Table are calculated as in Example 1.
Příklad 8Example 8
Nitrolýza hexametyléntetramínu s obsahom 0,38 % hmot. močovinoformaldehydového aditíva je realizovaná ako v příklade 7, len namiesto 1,7 g paraformaldehydu je s kyselinou octovou a acetanhydridom předložený močovinoformaldehydový kondenzát, pĎvodom a kvalitou totožný s močovinoformaldehydovým kondenzátom v příklade 4, v množstve 0,8 g. Rezultuje 17,1 g produktu s obsahom 81,95 % hmot. oktogénu. Výtažok představuje 65,75 % hmot. oktogénu a 19,34 % hmot. hexogénu oproti teorii, využitie metylénovej bázy je teda 53,50 %.Nitrolysis of hexamethylenetetramine containing 0.38 wt. The urea-formaldehyde additive is carried out as in Example 7, but instead of 1.7 g of paraformaldehyde, urea-formaldehyde condensate, of origin and quality identical to urea-formaldehyde condensate in Example 4, is presented in an amount of 0.8 g. containing 81.95 wt. octogen. The yield was 65.75%. % octogen and 19.34 wt. hexogen compared to theory, the utilization of methylene base is therefore 53.50%.
Příklad 9Example 9
Kitrolýza hexametyléntetramínu je realizovaná v reaktore ako v příklade 2. Použité druhy hexametyléntetramínu, kyseliny dusičnej a dusičnanu amonného sú rovnakej kvality, ako v příklade 1 .' Prostredie pri nitrolýze je vytvořené kyselinou octovou a destilovaným acetanhydridom (frakcia o teplote varu 137,5 až 139,0 °C). Aplikovaný paraformaldehyd má teplotu topenia 171 až 175 °C.Kitrolysis of hexamethylenetetramine is carried out in the reactor as in Example 2. The types of hexamethylenetetramine, nitric acid and ammonium nitrate used are of the same quality as in Example 1. The nitrolysis medium is formed by acetic acid and distilled acetic anhydride (b.p. 137.5-139.0 ° C). The paraformaldehyde applied has a melting point of 171-175 ° C.
Do předložených 75 ml Tadovej kyseliny octovej, 1,5 ml aeetanhydridu a 1,7 g paraformaldehydu sa za miešania pri teplote 43 až 46 °C,. v priebehu 13 až 15 minút súprudne (proporcionálně) z troch byriet dávkuje: roztok 10,1 g hexametyléntetramínu v 16 ml Tadovej kyseliny octovej, roztok 8,7 g dusičnanu amonného v 6,5 ml kyseliny dusičnej a 24 ml aeetanhydridu. Po dodávkovaní týchto roztokov sa k reakčnej zmesi jednorázovo přidává 6 ml aeetanhydridu a potom sa nechá 15 minút doreagovat pri teplote 44 až 47 °C.To the present 75 ml of glacial acetic acid, 1.5 ml of acetic anhydride and 1.7 g of paraformaldehyde are stirred at 43 to 46 ° C. over a period of 13 to 15 minutes concurrently (proportionally) from three burettes: a solution of 10.1 g of hexamethylenetetramine in 16 ml of acetic acid, a solution of 8.7 g of ammonium nitrate in 6.5 ml of nitric acid and 24 ml of acetic anhydride. After these solutions were added, 6 ml of acetic anhydride was added in one portion to the reaction mixture and then allowed to react at 44-47 ° C for 15 minutes.
Ďalej sa z dvoch byriet proporcionálně v priebehu 8 až I1 minút pri teplote 44 až 48 °C dávkuje: 44 ml aeetanhydridu a roztok 13,2 g dusičnanu amonného v 9,5 ml kyseliny dusičnej. Po nadávkovaní a 60-minutovom doreagovaní při 44 až 47 °C sa k reakčnej zmesi přidá 35 ml vody 75 až 85 °C teplej. Zmes sa ďalej 30 min refluxuje-pod spatným chladičom Potom sa riedi 100 ml vody a za neustálého miešania sa chladí na teplotu 15 až 20 °C. Vzniklá suspenzia sa filtruje a produkt na filtri je spracovaný ako v příklade 1. Výsledky jednotlivých pokusov s rĎznymi druhmi hexametyléntetramínu sú ukázané v tabuTke 5·In addition, 44 ml of acetic anhydride and a solution of 13.2 g of ammonium nitrate in 9.5 ml of nitric acid are dosed proportionally from two burettes over a period of 8 to 11 minutes at 44 to 48 ° C. After the addition and after 60 minutes of reaction at 44 to 47 ° C, 35 ml of 75 to 85 ° C warm water are added to the reaction mixture. The mixture is further refluxed for 30 min under reflux. Then it is diluted with 100 ml of water and cooled to 15-20 ° C with stirring. The resulting suspension is filtered and the product on the filter is processed as in Example 1. The results of the individual experiments with different types of hexamethylenetetramine are shown in Table 5.
Příklad 10Example 10
Postupuje sa ako v příklade 9. Používá sa hexametyléntetramín technický. Po nadávkovaní prvých roztokov a acetanhydridu a po 15-minútovom doreagovaní sa do reakčnej zmesi přidá 0,05 g močovlnoformaldehydového kondenzátu s obsahom dusíka 38,9 % hmot. fialej sa nitrolýza vedle ako v příklade 9. Vzniká 15,54 g zmesi nitramínov s obsahom 87,12 % hmot. oktogénu. Výťažok představuje 63,55 % oktogénu a 12,52 % hexogénu, oproti teorii to znamená využitie metylénovej bázy ne 48,63 %.The procedure is as in Example 9. Technical hexamethylenetetramine is used. After the first solutions and acetic anhydride are metered in and after 15 minutes of reaction, 0.05 g of urea-formaldehyde condensate with a nitrogen content of 38.9% by weight is added to the reaction mixture. This gives 15.54 g of a mixture of nitramines with a content of 87.12% by weight. octogen. The yield is 63.55% octogen and 12.52% hexogen, compared to theory, the utilization of methylene base is not 48.63%.
Přikladli ‘Přikladli ‘
Postupuje sa ako v příklade 9 s tým rozdielom, že paraformaldehyd je nahradený 0,75 g močovinoformaldehydového kondenzátu s obsahom 38,9 % hmot. dusíka. Aplikovaný je hexametyléntétramín technický* Vzniká 15,73 g zmesi nitramínov, ktorá obsahuje 3,11 % hmot.The procedure is as in Example 9 except that paraformaldehyde is replaced by 0.75 g of urea-formaldehyde condensate containing 38.9% by weight. nitrogen. Technical hexamethylenetheramine is applied. 15.73 g of a mixture of nitramines, containing 3.11 wt.
1,5-endometylén-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, 76,28 % hmot. oktogénu a 20,61 % hmot. hexogénu. Výťažok představuje 56,32 % oktogénu a 20,28 % hexogénu oproti teorii. Využitie metylénovej bázy hexemetyléntetramínu je 50,30 %.% 1,5-endomethylene-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane, 76.28 wt. % of octogen and 20.61 wt. hexogen. Yield 56.32% octogen and 20.28% hexogen over theory. The methylene base utilization of hexemethylenetetramine is 50.30%.
T a b u 1’ k a 1T a b u 1 'k a 1
Fozn.: aditívum močovinoformaldehydový kondenzát HMX > hexametyléntetremínNote: urea-formaldehyde condensate additive HMX> hexamethylenetetremine
Tabulka 3Table 3
Pozn aditívum = močovinoformaldehydový kondenzátNote additive = urea-formaldehyde condensate
HMT = hexametyléntetramínHMT = hexamethylenetetramine
Tabulka 4Table 4
Pozn.: aditívum = močovinoformaldehydový kondenzát HMT W hexametyléntetramínNote: additive = urea-formaldehyde condensate HMT W hexamethylenetetramine
VIN
Τ β b u I k a 5Τ β b u I k a 5
Pozn.: adltívum = močovinoformaldehydový kondenzát HMT = hexametyléntetramínNote: additive = urea-formaldehyde condensate HMT = hexamethylenetetramine
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS590580A CS227911B1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Production of monocyclic nitramines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS590580A CS227911B1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Production of monocyclic nitramines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS227911B1 true CS227911B1 (en) | 1984-05-14 |
Family
ID=5404892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS590580A CS227911B1 (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Production of monocyclic nitramines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS227911B1 (en) |
-
1980
- 1980-08-29 CS CS590580A patent/CS227911B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Schaefer et al. | Synthesis of the s-triazine system. III. 1 Trimerization of imidates | |
JPH0429634B2 (en) | ||
US5124493A (en) | Process of producing XMX in 100% yield and purity | |
CS227911B1 (en) | Production of monocyclic nitramines | |
Pyman | CCCXCVII.—The tautomerism of amidines. Part III. The alkylation of open-chain amidines (continued) | |
US4419155A (en) | Method for preparing ternary mixtures of ethylenediamine dinitrate, ammonium nitrate and potassium nitrate | |
CS213509B1 (en) | Method of making the mixtures of cyclic nitramins with predominating contents of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane | |
US2355770A (en) | Preparation of cyclo-trimethylenetrinitramine | |
US3178430A (en) | Cyclonite manufacture | |
CS214311B1 (en) | Method for the production of cyclic nitramines mixture with majority content of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctne | |
CS227905B1 (en) | Production of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane | |
AU2005206466A1 (en) | Method of producing salts of dinitramidic acid | |
McKay et al. | The nitration products of 2-Nitramino-Δ2-1, 3-diazacycloalkenes | |
US2941994A (en) | Method for the preparation of hmx using boron trifluoride | |
US2261788A (en) | Process for the preparation of a composition of trimethylolnitromethane | |
US2418753A (en) | Explosive purification | |
Grimes et al. | 43. Synthesis of bis-2, 2, 2-trinitroethylnitrosamine | |
Martell et al. | The Carboxymethylation of Amines. II. Triglycine | |
US2731463A (en) | Manufacture of cyclonite | |
US2523337A (en) | (beta-nitroalkyl) amines and processes for producing same | |
SU474524A1 (en) | The method of obtaining complex slow-acting fertilizers | |
CS200805B1 (en) | Method of producing 2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine | |
RU2198886C1 (en) | Method of synthesis of 1,5-dinitro-3,7-endo-methylene-1,3,5,7- tetrazacyclooctane | |
CS235559B1 (en) | Method of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane production | |
CS227906B1 (en) | Production of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexanes by nitrolysis of hexamethylentetramine |