CS227913B1 - Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane - Google Patents

Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane Download PDF

Info

Publication number
CS227913B1
CS227913B1 CS48081A CS48081A CS227913B1 CS 227913 B1 CS227913 B1 CS 227913B1 CS 48081 A CS48081 A CS 48081A CS 48081 A CS48081 A CS 48081A CS 227913 B1 CS227913 B1 CS 227913B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
tetraazacyclooctane
nitrolysis
diacetyl
dinitro
weight
Prior art date
Application number
CS48081A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
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 CS48081A priority Critical patent/CS227913B1/en
Publication of CS227913B1 publication Critical patent/CS227913B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Vynález ee týká spdsobu výroby 1,3,5,7- -tetranitro-1,3,5,7-tetraezacyklooktéňu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,- 7-tetraazaeyklooktánu kyselinou dusičnou obsahujdeou oxid dusičný, rieči výrobu tltulnej zldčenjny tak, ze proces nltrolýzy sa uskutočňuje v přítomnosti močoviny do nitrolyzačného systému prldanej v množstve 0,05 až 10,0 % hmot., počítané na hmotnost do reekcie vstupujúeeho 1,5-diaoetyl-3,7-dinltro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.The invention relates to a process for producing 1,3,5,7- -tetranitro-1,3,5,7-tetraesacyclooctane nitrolysis 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5, - 7-tetraazaecyclooctane with nitric acid contain nitric oxide, river production soothing from the process of non-electrolysis is carried out in the presence of urea into the nitrolysis system added in amount 0.05 to 10.0 wt.%, Calculated on weight to the recurring 1,5-diaoethyl-3,7-dinltro-1,3,5,7-tetraazacycloctane.

Description

Vynález se týká výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzouThe present invention relates to the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis

1,5-dlacetyl-3,7-dlnltro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu zmesou kyseliny duslčnej a oxidu dusičného, pričom podmienky reskcie sú volená tak, Se priaznivo ovplyvňujú ekonomiku procesu.1,5-acetyl-3,7-dihydro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane with a mixture of nitric acid and nitric oxide, wherein the reaction conditions are chosen such that they favorably influence the economics of the process.

1,3,5,7-tetranitro-1,3,5-7- tatraazecyklooktán, nasávaný tiež oktogán a označovaný kódom HMX, sa bažné vyrába nitrolýzou hexametylántetramínu, s výhodou v prostředí kyseliny octovej a aeetanhydridu, alebo nitrolýzou 1,5-endometylán-3,7-dinitro-1,3-5,7-tetraazacyklooktánu (Orlova E. Ju. a kol.: Oktogen - termostojkoje vzryvčatoje veSčestvo,1,3,5,7-tetranitro-1,3,5-7-tetraazecyclooctane, also aspirated octogane and designated HMX, is conveniently produced by nitrolysis of hexamethylantetramine, preferably in acetic acid and acetic anhydride, or by nitrolysis of 1,5-endomethylan -3,7-dinitro-1,3-5,7-tetraazacyclooctane (Orlova E. Ju. Et al .: Oktogen - thermostasis in water,

Izdat. Nedra. Moskva, 1978).Izdat. Nedra. Moscow, 1978).

V posledných rokoch sa však v llteratúre objevili údaje o proeesoch výroby oktogánu, vychádsajúce tiež z hexametylántetramínu, ktorý je však najprv převedený na 1,5-dialkanoyl-3,7-endometylén-1,3,5,7-tetraazacyklooktén (Slele V. I., Warman M., Gilbert Ε. E.:In recent years, however, data have been reported in octane production processes, also based on hexamethylanetetramine, which, however, is first converted to 1,5-dialkanoyl-3,7-endomethylene-1,3,5,7-tetraazacyclooctene (Slele VI, Warman M., Gilbert EE:

J. Heteroeyel. Chem. 1974, 11. 237; OSA pat. č. 3 850 923) a taň je potom dalej nitrolyzovaný na oktogán. Postupy založené na tejto báze vykazujú vyššiu výťažnosť čistejšleho 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu než klasická nitrolýza hexametylántetramínu.J. Heteroeyel. Chem. 1974, 11, 237; OSA pat. no. No. 3,850,923) and the melt is then further nitrolyzed to octogane. Processes based on this basis show a higher yield of purer 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane than classical nitrolysis of hexamethylantetramine.

Velmi atraktívnou pre prax se javí metoda syntézy oktogánu, vychádzajúca z 1,5-diacetyl-3,7-endoraetylén-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (USA jtet. č. 3 849 414 a č. 3 850 923), ktorý je nitrolýzou v prostředí kyseliny sírovej vo veTml vysokých výťažkoch provedený na 1,5 -diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktán, označovaný kódom DABN (USA pat. číslo 3 926 953) a ten je potom nitrolyzovaný nitračnými zmesami, obsahujúclmi až 50 % hmot. oxidu dusičného, na oktogán (USA pat. č. 3 939 148).The octogane synthesis method, starting from 1,5-diacetyl-3,7-endoraethylene-1,3,5,7-tetraazacycloctocane (U.S. Nos. 3,849,414 and 3,850,923), appears to be very attractive in practice, which is nitrolysed in sulfuric acid medium at very high yields to 1,5-di-ethyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane, designated DABN (U.S. Pat. No. 3,926,953), which is then nitrolized with nitration mixtures containing up to 50 wt. nitric oxide, to octogane (U.S. Pat. No. 3,939,148).

Výťažky 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, počítaná na vstupujúci hexametylántetramín, se udávajú 91 až 98 %-né oproti teorii (USA pat. č. 3 850 923 a č. 3 926 953) a výťažnosť nitrolýzy uvedenej látky na oktogán je v závislosti od reakčných podmienok 41 až 98 %-ná oproti teorii (USA patent č. 3 939 148).The yields of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, calculated on the incoming hexamethylanetetramine, are reported to be 91-98% of theory (U.S. Pat. No. 3,850,923 and U.S. Pat. 3,926,953) and the nitrolysis yield of said compound to octogane is 41-98%, depending on the reaction conditions, relative to theory (U.S. Patent No. 3,939,148).

Nevýhodou známého postupu nitrolýzy 1,5-diacetyl-3,7-dinotro-1,3,5,7-tetraazaeyklooktánu je fakt, že pre zabezpečenie vysokej výťažnosti oktogánu je potřebný velký přebytek čerstvo destilovanéj bezvodej kyseliny duslčnej oproti teorii (USA pat. č. 3 939 148), tak napr. pre dosiahnutie 98 %-nej výťažnosti čistého oktogánu je na 1 hmot. dlel DADN do reakcie braná 33,7 hmot. dielov bezvodej kyseliny duaičnej a 11,23 hmot. dielov oxidu fosforečného .A disadvantage of the known process of nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinotro-1,3,5,7-tetraazaeyklooktan is that a large excess of freshly distilled anhydrous nitric acid over theory is required to ensure a high octogan yield (U.S. Pat. 3,939,148), e.g. to achieve a 98% yield of pure octogane is 1 wt. DADN consumed 33.7 wt. parts by weight of anhydrous duic acid and 11.23 wt. parts of phosphorus pentoxide.

Pri reakci! nitračného štiepenia 1,5-diacetyl-3,7-dlnitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu zmesami obsahujúclmi oxid dusičný v závislosti na reakčných podmienkach, no v nemalej miere aj na zdroji tohto oxidu (kombinácla kyseliny duslčnej a oxidu fosforečného alebo oxidu sírového alebo anhydridu kyseliny trlfluóroctovej alebo roztok oxidu dusičného v nitrometáne alebo v kyselině duslčnej (USA pat. č. 3 939 148) doóházda k štiepeniu aj 1,3,5,7-tetraazacyklooktánového skeletu.In response! nitrous cleavage of 1,5-diacetyl-3,7-dlnitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by mixtures containing nitric oxide depending on the reaction conditions, but not least on the source of this oxide (a combination of nitric acid and phosphoric acid; or sulfur trioxide or trifluoroacetic anhydride or a solution of nitric oxide in nitromethane or nitric acid (U.S. Pat. No. 3,939,148) also causes cleavage of the 1,3,5,7-tetraazacyclooctocane skeleton.

Túto nežladucu reakciu i v případe syntézy iných cyklických nltramínov je možná potlačiť komponentom schopným jednak vystupovat v acidolytických rovnováhách na stráně produktov týchto reakcil a jednak vykazuje voči oxidom dusíka vyššiu afinitu než nitroly-. zovaná substancia. Ako vyplývá z nedávných poznatkov (USA pat. č. 3 926 953, čs. autorské osved. č. 206 382, č. 227 906, č. 213 509 je takým komponentom napr. močovina.This undesired reaction in the case of the synthesis of other cyclic ntramines can be suppressed by a component capable of exiting acidolytic equilibria on the side of the products of these reagents and, on the other hand, exhibiting a higher affinity for nitrogen oxides than nitroles. compound. Recent evidence (U.S. Pat. No. 3,926,953, U.S. Author's Certificate No. 206,382, No. 227,906, and No. 213,509) is a component such as urea.

Ροάΐ’β tohto vynálezu sa spfisob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou obsahujúcou oxid dusičný uskutočňuje tak, že proces nitrolýzy prebieha v přítomnosti močoviny do nitrolyzačného systému pridanej v množstve 0,05 až 10,0 % hmot., s výhodou v množstve 0,5 až 5,0 % hmot., počítané na hmotnost do reakcie braného 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane with an acid The nitrous oxide-containing reaction is carried out in such a way that the nitrolysis process takes place in the presence of urea to the nitrolysis system added in an amount of 0.05 to 10.0% by weight, preferably in an amount of 0.5 to 5.0% by weight, calculated on the reaction of taken 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane.

Výhodou .tohto vynálezu okrem už spomínaného ekonomického účinku je potenciálně možnost z výšeni a stability reakčnej zmesi, a tedy aj bezpečnosti procesu, nakoTko stabilizujúci vplyv močoviny a jej derivétov v reakciach nitrolytiokých je dobré známy (čs. pat. č. 97 100; Kadeřábek V., Denkstein J.: Coll. Czech. Chem. Commun. 1960, 25. 1070; čs. autorské osved. č. 227 903 a iné.The advantage of this invention in addition to the already mentioned economic effect is potentially the possibility of heightening and stability of the reaction mixture and hence process safety, since the stabilizing effect of urea and its derivatives in nitrolytic reactions is well known (U.S. Pat. No. 97,100; , Denkstein J .: Coll., Czech, Chem. Commun., 1960, 25, 1070, Czechoslovakian Author's Certificate No. 227 903 and others.

Nový a vyšší účinok dosahovaný v zmysle tohto vynálezu nebol v literatúre popísaný a je dokumentovaný nasledujúoimi príkladmi prevedenia.The novel and higher effect achieved according to the invention has not been described in the literature and is documented by the following examples.

'Přikladl'EXAMPLE

210 obj. dielov kyseliny dusičnej 97,15 %-nej s obsahom pod 0,2 % hmot. analytickej ky seliny dusitej ( t.j. 307 hmot. dielov kyseliny dusičnej bezvodej) sa za stálého aieSania ochladí na teplotu -10 °C. So vyohladenej kyseliny sa vnáča 120 hmot. dielov oxidu fosforečného tak, aby teplota výslednej zmesi nepresiahla 25 °C. Po vneseni oxidu fosforečného sa zmes vyhrieva na teplotu 33 až 36 °C pri tejto teplote za neustálého miešania sa přidá 20 hmot. dielov 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.210 obj. parts by weight of nitric acid 97.15% with a content below 0.2% by weight. of analytical nitric acid (i.e. 307 pbw of anhydrous nitric acid) was cooled to -10 ° C while stirring. 120 wt. parts of phosphorus pentoxide such that the temperature of the resulting mixture does not exceed 25 ° C. After the introduction of phosphorus pentoxide, the mixture is heated to a temperature of 33 to 36 ° C at this temperature, while stirring, 20 wt. parts of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.

Potom je rezultujúca reakčná zmes v priebehu 4 až 6 minút vyhriatá na teplotu 58 až 62 °C a v tomto taplotnom rozmedzí je udržiavaná 15 minút. Po tejto době je směs bez predchodzieho vychladenia naliata do 500 obj. dielov studenej vody. Takto vzniklá suspenzia sa privedle do varu a v ňom udržiava tak dlho, pokial* nepřestáná unikat oxidy dusíka (cca 20 až 30 minút).Thereafter, the resulting reaction mixture is heated to 58-62 ° C over a period of 4 to 6 minutes and maintained at this temperature range for 15 minutes. After this time, the mixture is poured into 500 vol. parts of cold water. The suspension thus formed is brought to boiling and maintained there until the nitrogen oxides cease to escape (about 20 to 30 minutes).

Po vychladaní suspenzie na teplotu 18 až 25 °C je produkt izolovaný flltráciou a na filtri premytý vodou do neutrálnej reakcie filtrátu. Po vysušení pri 90 až 95 °C je u takto získaného oktogénu stanovená teplota topenia. Tento základný postup sa niekoTkokrát zopakuje s tým, že súčasne s dávkovaným 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazaeyklooktánom je přidávané do predloženej kyseliny dusičnej aj určité množstvo močoviny. Výsledky reprezentuje tabuTka.After cooling the suspension to 18-25 ° C, the product is isolated by filtration and washed on the filter with water to neutralize the filtrate. After drying at 90 to 95 ° C, the melting point is determined for the octogen thus obtained. This basic procedure is repeated several times with the addition of a certain amount of urea to the present nitric acid in addition to the 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazaeyclooctane being metered. The results are represented by tabs.

Zo závislosti na množstva do reakčného systému pridanej močoviny je patrné, že optimálny prídavok močoviny je 1,7 až 2,5 * hmot., počítané na navážku 1,5-diacetyl-3,7-dlaitro-1,3,5,7-tetraazacykleoktánu. Ďalej je z tejto závislosti zřejmé, že za daných experimentálnych podmienok je možné dosiahnut až 85,26 % oproti teorii výtažku čistého oktogénu pri spotrebe 15,35 hmot. dielov kyseliny dusičnej ako bezvodej, 6 hmot., dielov oxidu fosforečného a 0,02 hmot. dielov močoviny na 1 hmot. diel do reakcie braného 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.Depending on the amount of urea added to the reaction system, it is apparent that the optimum addition of urea is 1.7 to 2.5% by weight, calculated on the weight of 1,5-diacetyl-3,7-dlaitro-1,3,5,7 -tetraazacykleoktánu. Furthermore, it is apparent from this dependence that under the experimental conditions up to 85.26% can be achieved compared to the theory of pure octogen yield at 15.35 wt. parts by weight of nitric acid as anhydrous, 6 parts by weight, parts by weight of phosphorus pentoxide and 0.02 parts by weight; parts of urea per 1 wt. parts reacted with 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.

Claims (1)

PPEDMET VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Spfisob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitrolýzou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou obsahujúcou oxid dusičný, vyznačujúci sa tým, Se proces nitrolýzy sa uskutečňuje v přítomnosti močoviny do nitrolyzačného systému prldanej v množstve 0,05 až 10,0 % hmot., s výhodou v množstve 0,5 až 5,0 K hmot., počítané na hmotnost do reakcie braného 1,5-diacetyl-3,7-dlnitro 1,3,5,7-tetraasacyklooktánu.Method for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane with nitric acid containing nitric oxide, characterized by: The nitrolysis process is carried out in the presence of urea in the nitrolysis system added in an amount of 0.05 to 10.0% by weight, preferably in an amount of 0.5 to 5.0 K by weight, calculated on the weight of the reaction taken into account. 5-diacetyl-3,7-dlnitro 1,3,5,7-tetraasacyclooctane.
CS48081A 1981-01-23 1981-01-23 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane CS227913B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS48081A CS227913B1 (en) 1981-01-23 1981-01-23 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS48081A CS227913B1 (en) 1981-01-23 1981-01-23 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227913B1 true CS227913B1 (en) 1984-05-14

Family

ID=5336967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS48081A CS227913B1 (en) 1981-01-23 1981-01-23 Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS227913B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4267346A (en) Process for the preparation of 1,2,4-triazole
US3939148A (en) Process for preparing 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane
CS227913B1 (en) Production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane
US4419155A (en) Method for preparing ternary mixtures of ethylenediamine dinitrate, ammonium nitrate and potassium nitrate
US2389950A (en) Production of di-carboxylic acids
US3364202A (en) Process for the recovery of free sulfuric acid from ammonium bisulfate
US2814635A (en) Process of producing silicic acid esters
US4855458A (en) Manufacture of phthalic anhydride by gas phase oxidation of a mixture of o-xylol and naphthalene
CS218703B1 (en) Method of making the 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-octanetetraazacycles
US4310671A (en) Process for producing 2,6-dichloro-3-nitropyridine
US2396330A (en) Process of nitrating alcohols
US2256195A (en) Manufacture of dinitro-orthocresol
US3066168A (en) Process for the production of monomethylamine nitrate
US4490539A (en) Process for the preparation of 1,2,4-triazole
US2418753A (en) Explosive purification
US3226187A (en) Method of obtaining insoluble basic aluminum ammonium alum
US2845428A (en) Process for the manufacture of pyridine
US4156691A (en) Production of methyl-[2-(2,4,6-tribromophenylcarbamoyl-)ethyl-]phosphinic acid
US3733317A (en) Method for the preparation of omega-lactams and their lactamizable precursors
US3987034A (en) Process for the preparation of tetrazocine derivatives
US3267109A (en) 3, 5-pyridinedisulfonic acid
US2447419A (en) Preparation of diphenylacetonitrile
US3448103A (en) Preparation of alpha-nitro-omega-lactams
DE2614827A1 (en) (3)-Phenyl-(6)-pyridazone prodn. - by heating ammonium (2)-hydroxy-(4)-oxophenyl-butyrate with hydrazine hydrate in aq. soln.
SU747411A3 (en) Phosphoric acid purifying method