CS235559B1 - Sposob výroby l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu - Google Patents

Abstract

Vynález pojednává o výrobě 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetramínu v dýmavej kyselině dusič-f nej, při čom je v procese výroby do reakčného systému přidaný postupné alebo naraz dusičnan močoviny v množstve 0,01 až 25 % hmot. na hmotnost' navážku hexametyléntetramínu. Postup podl'a vynálezu zvyšuje ekonomiku a bezpečnost výroby titulnej substancie.

Description

3 4 235559

Vynález sa týká sposobu výroby 1,3,5-tri-nitro-l,3,5-triazacyklohexánu nitrolýzou he-xametyléntetramínu v prostředí kyselinydusičnanu močoviny v reakčnej zmesi.

Podlá najnovších poznatkov je výťažnosťa bezpečnost procesu nitračného štiepeniaa/aiebo nitrácie amínov, respektive amidov,na cyklické nitramíny priaznivo ovplyvnenáprítomnosťou močoviny, močovinoformalde-hydových kondenzátov, amínoguanidínsulfá-tu alebo tetrahydroimidazo[4,5-djimidazól--2,5(lH,3H)diónu v příslušné) reakčnej zme-si (viď na pr. čs. autorské osvedčenia č.206 382, 213 509, 214 311 a dalšie). Pravdě-podobný mechanizmus posobenia niekto-rých z uvedených aditív bol diskutovaný vniekolkých prácach, na pr. v čs. autorskomosvědčení č. 206 382; jedná sa v podstatě okatalyzátory tretej generácie.

Podl'a tohto vynálezu spočívá sposob vý-roby l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu vnitrolýze hexametyléntetramínu dýmavoukyselinou dusičnou za přítomnosti 0,01 až25 % hmot. dusičnanu močoviny, s výhodouza přítomnosti 0,2 až 20 % hmot. dusičnanumočoviny v reakčnej zmesi, počítané nahmotnost navážku hexametyléntetramínu,pri čom dusičnan močoviny je do reakčnéhosystému přidávaný postupné alebo naraz. Výhodou tohto vynálezu je predovšetkýmzvýšenie výťažnosti procesu nitrolýzy a zvý-šenie stability reakčnej zmesi, teda zvýše-nie bezpečnosti procesu. Pri nitrolýze hexa-metyléntetramínu v zmysle tohto vynálezuje vedla l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexá-nu ako hlavného produktu reakcie prídav-kom dusičnanu močoviny výraznejšie pod-porovaný vznik l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tet-raazacyklooktánu; táto skutočnosť může byťvýhodou v niektorých aplikáciách produk-tu nitrolýzy a může slúžiť ako jeden z vý-chodiskových poznatkov pri hladaní opti-málnych sposobov syntézy N-nitroderivátov1,3,5,7-tetraazacyklooktánu.

Vyšší účinok dosahovaný v zmysle tohtovynálezu, nebol doposial v literatúre opísa-ný; je dokumentovaný nasledujúcimi prí-kladmi, ktoré však v žiadnom případe ne-vylučujú možnú variabilitu sposobu výrobypodlá tohto vynálezu. Příklad 1

Do 710 objem, dielov kyseliny dusičnej96,1% s obsahom 0,3 % hmot. analytickejkyseliny dusitej, ochladenej na teplotu 9 až12 :C, je za dobrého miešania a chladeniavnášaných 100 hmot. dielov hexametylén-tetramínu tak, aby teplota reakčnej zmesi pri tejto operácii bola 15 až 17 °C. Po 20minútovom doreagovaní pri teplote 18 až19 °C je reakčná zmes tenkým prúdom na-hatá do miešaných 3000 objem, dielov vo-dy 55 až 60 °C teplej; rezultujúca suzpenziaje po 30 minútovom miešaní filtrovaná. Ko-láč na filtri je premytý 4X po 100 objem,dielami vody a potom je sušený 3 hod. pri90 °C.

Postup je opakovaný s použitím hexame-tyléntetramínu, ku ktorému je přidané adokonale zamiešané vždy určité množstvodusičnanu močoviny. Rezultujúce výsledkysú sústredené do tabulky č. 1.

Pomocou neizotermickej diferenčnej ter-mické j analýzy (DTAj, pracujúcej s rých-losťou vzostupu teploty 5 “C . min-1, meria-cím rozsahom 1 mV na škálu stupnice anavážkami 80—90 mg vzorku, je stanovenýpočiatok endotermy topenia a píková teplo-ta endotermy topenia (to je počiatok exo-termického rozkladu) nitrolýzami získané-ho l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu; vý-sledky týchto meraní obsahuje tabulka č. 1.

Na báze principu izotermickej diferenč-nej termickej analýzy sú pre nitrolyzačnézmesi s nulovým obsahom a obsahom 1 %hmot. dusičnanu močoviny na návažok he-xametyléntetramínu nájdené indukčně pe-riody rozkladu při teplote 51,2 +0,6 °C: prireakčnej zmesi bez aditíva začína exoter-mický rozklad po 2019 s a pri nitrolyzačnejzmesi s uvedeným množstvom aditíva po2397 s. Příklad 2

Je postupované ako v příklade 1, len ky-selina dusičná je do reakcie braná v množ-stve 1500 objem, dielov a reakčná zmes jepo ukončenej nitrolýze nahatá do 6500 ob-jemových dielov vody. Z tohto postupu re-zultuje 109,2 hmot. dielov 1,3,5-trinitro--1,3,5-triazacyklohexánu, čo je 68,9% výta-žok oproti teórii.

Postup je opakovaný s tým, že před vlast-ným dávkováním hexametyléntetramínu jev kyselině dusičnej za teploty 10 až 11 °Crozpuštěných 20 hmot. dielov dusičnanumočoviny. Rezultuje 110,1 hmot. dielovl,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu, čo je69,4% výťažok oproti teórii.

Pomocou DTA ako v příklade 1 je u pro-duktov nitrolýzy nájdené: produkt z reak-cie bez aditíva má počiatok endotermy to-penia pri 189,2 °C a jej pík pri 193,1 °C aprodukt z reakcie s aditívóm má počiatokendotermy topenia pri 187,5 'C a jej pík pri 192,9 °C.

Claims (1)

1. 6 235339 S Tabulka 1 Prehl'ad výsledkov z příkladu 1 Množstvo dávkovanéhodusičnanu močoviny Výtažky l,3,5-trinitro-l,3,5--triazacyklohexánu Výsledky DTA počiatokendotermytopenia (°C) pík endotermytopenia (°C) hmot. diely % hmot. nanávažok HMT hmot. diely °/o oproti teorii 0,0 0,0 111,3 70,20 187,6 193,3 0,2 0,2 115,0 72,54 187,6 193,1 0,7 0,7 117,7 74,24 187,4 192,8 1,0 1,0 118,6 74,81 187,3 192,7 3,0 3,0 116,9 73,74 186,4 191,8 5,0 5,0 112,0 70,64 185,3 191,1 Poznámka: HMT = hexametyléntetramín; trend v hodnotách výsledkov DTA súvisí s proporcionalitou medzi množstvom aditívav reakčnej zmesi a obsahom l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu v rezultujú-com l,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexáne. PREDMET Sposob výroby l,3,5-trinitro-l,3,5-triaza-cyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetra-mínu v kyselině dusičné], vyznačujúci satým, že sa v procese výroby přidá do re-akčného systému postupné alebo naraz du- VYNÁLEZU sičnan močoviny v množstve 0,01 až 25 %hmot., s výhodou v množstve 0,2 až 20 %hmot. na hmotnost navážku hexametylén-tetramínu.