CS238443B1 - 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method - Google Patents

1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method Download PDF

Info

Publication number
CS238443B1
CS238443B1 CS1001183A CS1001183A CS238443B1 CS 238443 B1 CS238443 B1 CS 238443B1 CS 1001183 A CS1001183 A CS 1001183A CS 1001183 A CS1001183 A CS 1001183A CS 238443 B1 CS238443 B1 CS 238443B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
tetraazacyclooctane
nitric acid
octogen
tetranitro
dadn
Prior art date
Application number
CS1001183A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Svatopluk ZEMAN
Milan Dimun
Viera Kabatova
Eva Zemanova
Dusan Belko
Stefan Truchlik
Original Assignee
Svatopluk ZEMAN
Milan Dimun
Viera Kabatova
Eva Zemanova
Dusan Belko
Stefan Truchlik
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 Svatopluk ZEMAN, Milan Dimun, Viera Kabatova, Eva Zemanova, Dusan Belko, Stefan Truchlik filed Critical Svatopluk ZEMAN
Priority to CS1001183A priority Critical patent/CS238443B1/en
Publication of CS238443B1 publication Critical patent/CS238443B1/en

Links

Abstract

Vynález pojednává o výrobě 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu nitračným štiepením l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu, označovaného kódom DADN, kyselinou dusičnou s obsahom oxidu dusičného, pri čom je do reakčného systému přidávaná nitromoěovína v množstve 0,5 až 10 % hmot. na hmotnost východiskového DADN. Postup je použitelný vo výrobě oktogénu i pri vývoji nových postupov výroby tejto substancie.The invention relates to the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane nitrating cleavage of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacycloctane, code DADN, nitric acid containing oxide nitric acid, into the reaction system added nitromo-zinc in an amount of 0.5 to 10 wt. to the starting weight Ḑadnā. The procedure is applicable in the production of octogen development of new production processes of this substance.

Description

Vynález sa týká sposobu výroby 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu, nazývaného oktogén, nitrolýzou l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný, za přítomnosti nitromočoviny v reakčnej zmesi.The present invention relates to a process for the preparation of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, called octogen, by nitrolysis of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane nitric acid containing nitric oxide, in the presence of nitrurea in the reaction mixture.

Běžný spósob výroby 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu, nazývaného oktogén a označovaného kódom HMX, spočívá v nitrolýze hexametyléntetramínu a/alebo l,5-metano-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu (označovaný DPT) — viď bibliografiu v E. Ju. Orlova: Oktogen — termostojkoe vzryvčatoe veščestvo; Izdat. Nedra, Moskva, 1978. V poslednom desaťročí sa však pozornost upriamuje na procesy výroby oktogénu cez l,5-dialkanoyl-3,7-metano-l,3,5,7-tetraazacyklooktány: ich příprava je popísaná na příklad v prácach: V. I. Siele, M. Warmann a Ε. E. Gilbert: J. Heterocycl. Chem. 1974, 11, 237; US pat. 3 850 923 a 3 849 414.A common process for the production of 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane, called octogen and designated HMX, is by nitrolysis of hexamethylenetetramine and / or 1,5-methano-3,7-dinitro-1. 3,5,7-tetraazacyclooctane (termed DPT) - see bibliography in E. Ju. Orlova: Octogen - termostojkoe vzryvčatoe veščestvo; Izdat. Nedra, Moscow, 1978. In the last decade, however, attention has been directed to processes for the production of octogen via 1,5-dialkanoyl-3,7-methano-1,3,5,7-tetraazacyclooctanes: their preparation is described, for example, in: VI Siele, M. Warmann and Ε. E. Gilbert, J. Heterocycl. Chem. 1974, 11, 237; US Pat. 3,850,923 and 3,849,414.

Velmi technicky atraktívnou metodou syntézy oktogénu je aplikácia l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tatraazacyklooktánu, označovaného DADN, ako východiskovej substancie (U. S. pat. 3 939 148). DADN rezultuje z hexametyléntetramínu cez l,5-diacetyl-3,7-metano-l,3,5,7-tetraazacyklooktán vo výťažkoch 91 až 98 °/o oproti teórii (U. S. pat. 3 850 923 a 3 926 953). Nitrolýza DADN kyselinou dusičnou, obsahujúcou až 50 % hmot. oxidu dusičného, v závislosti od reakčných podmienok a v malej miere od zdroja oxidu dusičného, poskytuje oktogén v 41 až 98 °/o výtažku oproti teórii (U. S. pat. 3 939 148). Nevýhodou tohto popísaného postupu nitrolýzy DADN je fakt, že pre zabezpečenie vysoké] vytažnosti procesu je nutné aplikovat čerstvo destilovaná kyselinu dusičnú bezvodú vo veíkom přebytku oproti teórii (U. S. pat. 3 939 148). Tak na příklad pre získanie 1 hmot. dielu oktogénu 100%-nej čistoty a vo výtažku 98 % oproti teórii je potřeba 34,5 hmot. dielu čerstvo destilovanej kyseliny dusičnej a 11,5 hmot. dielu oxidu fosforečnéhoA very technically attractive method of octogen synthesis is the application of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tatraazacyclooctane, referred to as DADN, as a starting substance (U.S. Pat. No. 3,939,148). DADN results from hexamethylenetetramine via 1,5-diacetyl-3,7-methano-1,3,5,7-tetraazacyclooctane in yields of 91-98% over theory (U.S. Pat. Nos. 3,850,923 and 3,926,953). Nitrolysis of DADN with nitric acid containing up to 50 wt. nitric oxide, depending on the reaction conditions and, to a small extent, the nitric oxide source, provides octogen at 41-98% yield compared to theory (U.S. Pat. No. 3,939,148). A disadvantage of this described DADN nitrolysis process is that fresh distilled anhydrous nitric acid needs to be applied in large excess over theory to ensure high process yield (U.S. Pat. No. 3,939,148). Thus, for example, to obtain 1 wt. 34.5% by weight of octogen of 100% purity and 98% of theory. % of freshly distilled nitric acid and 11.5 wt. % of phosphorus pentoxide

Hlavnou vedfajšiou reakciou nitrolýzy DADN je štiepenie 1,3,5,7-tetraazacyklooktánoveného skeletu. Okrem reakčných podmienok v obecnom zmysle slova je priebeh tejto nežiadúcej reakcie závislý i na druhu zdroja oxidu dusičného kombinácia kyseliny dusičnej a oxidu fosforečného, alebo oxidu sírového alebo anhydridu kyseliny trifluóroctovej alebo roztok oxidu dusičitého v kyselině dusičnej — vid U. S. pat. 3 939 148).The major side reaction of DADN nitrolysis is the cleavage of 1,3,5,7-tetraazacyclooctane skeleton. In addition to the reaction conditions in the general sense, the course of this undesired reaction also depends on the kind of nitric oxide source, a combination of nitric acid and phosphorus pentoxide or sulfur trioxide or trifluoroacetic anhydride or a solution of nitrogen dioxide in nitric acid - U.S. Pat. 3,939,148).

Podl'a najnovších poznatkov je výťažnosť a bezpečnost procesu nitračného štiepenia a/ /alebo nitrácie amínov, ich N-substituovaných derivátov a amidov, na cyklické nitramíny priaznivo ovplyvnená prítomnosťou niektorých aditív v reakčnej zmesi (vid na příklad čs. autorské osvedčenia č. 206 382, 213 509, 214 311, 218 703, a ďalšie), ktoré tu figurujú v podstatě ako katalyzátory treťej generácie. V zmysle tohto vynálezu je výroba oktogénu uskutočňovaná nitračným štiepením l,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný, za přítomnosti nitromočoviny, pridávanej do reakčného systému v množstve 0,05 až 10 % hmot., počítané na hmotnost do reakcie braného l,5-diacetyl-3,7dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu.According to the latest knowledge, the yield and safety of the nitrous cleavage and / or nitration process of amines, their N-substituted derivatives and amides, to cyclic nitramines is favorably influenced by the presence of some additives in the reaction mixture (cf. , 213,509, 214,311, 218,703, and others), which function here essentially as third generation catalysts. For the purposes of the present invention, the production of octogen is carried out by nitrous cleavage of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane with nitric oxide-containing nitric acid, in the presence of nitrurea, added to the reaction system in an amount of 0, 05 to 10% by weight, calculated on the weight of the reaction of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.

Výhodou postupu podía tohto vynálezu je tá skutočnosť, že sa nevyžaduje čerstvo destilovaná kyselina dusičná, pri čom je dosiahnuté zvýšenie výťažnosti procesu. Přítomnost nitromočoviny v reakčnej zmesi velmi silno eliminuje vývin oxidov dusíka, čo potenciálně zvyšuje bezpečnost procesu (menované oxidy su katalyzátormi nežladúcich oxidačných pochodov v reakčnom systéme).An advantage of the process of the present invention is that freshly distilled nitric acid is not required, while increasing the yield of the process. The presence of nitro-urea in the reaction mixture very strongly eliminates the development of nitrogen oxides, potentially increasing process safety (named oxides being catalysts of undesired oxidation processes in the reaction system).

Vyšší účinok, dosahovaný v zmysle tohto vynálezu, nebol v literatúre doposial popísaný; dokumentujú ho nasledujúce příklady, ktoré však v žiadnom případe nevylučujú možnú varlabillitu spósobu výroby podía tohto vynálezu.The higher effect achieved for the purposes of the present invention has not been described so far in the literature; it is illustrated by the following examples, which in no way exclude the possible variability of the process according to the invention.

Příklad 1Example 1

K 200 objem, dielom kyseliny dusičnej 98,1 percentnej s obsahom pod 0,3 % hmot. analytické] kyseliny dusitej, předloženým v nitračnom aparáte, je za miešania a chladenia pod teplotu 40 °C vnesených 100 hmot. dielov oxidu fosforečného. Do rezultujúceho roztoku je jednorázovo za miešania vnesených 20 hmot. dielov l,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (DADN) a teplota reakčnej zmesi je opatrné zvýšená na 54 až 57 °C, na ktorých je udržiavaná 30 minút. Potom je obsah nitračného aparátu naliatý do 1500 objem, dielov 20 až 22 °C teplej vody a rezultujúca suzpenzia je filtrovaná. Produkt na filtri je premývaný vodou až do neutrálnej reakcie filtrátu a potom je 3 hod. sušený pri 90 až 95 °C. Takto získaný technický oktogén je možné velmi malých množstiev vedlejších produktov zbaviť jeho zohrievením v 70%-nej kyselme dusičnej.K 200 volume, part by volume of nitric acid 98.1% with a content below 0.3% by weight. of analytical nitric acid, presented in the nitration apparatus, 100 wt. parts of phosphorus pentoxide. Into the resulting solution, 20 wt. parts of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane (DADN) and the temperature of the reaction mixture is carefully raised to 54-57 ° C for 30 minutes. Thereafter, the contents of the nitration apparatus are poured into 1500 volumes, parts of 20-22 ° C hot water, and the resulting supernatant is filtered. The product on the filter is washed with water until the filtrate reacts neutrally and is then 3 hours. dried at 90 to 95 ° C. The technical octogen thus obtained can be freed from very small amounts of by-products by heating it in 70% nitric acid.

Rezultuje 15 hmot. dielov oktogénu o teplote topenia 278—281 °C; výfažok představuje 73,58 °/o teorie.15 masses result. parts of octogen, m.p. 278-281 ° C; the yield represents 73.58% of theory.

Příklad 2Example 2

Postupuje sa podía příkladu 1, len aplikovaný DADN obsahuje 2 hmot. diely nitromočoviny; reakcia sa vyznačuje velmi zníženým vývojom oxidov dusíka oproti priebehu podía příkladu 1.The procedure of Example 1 was followed, except that the DADN applied contained 2 wt. parts of nitro-urea; the reaction is characterized by a very reduced evolution of nitrogen oxides over the course of Example 1.

Rezultuje 16 hmot. dielov oktogénu o teplote topenia 282—283 °C; výťažok představuje 78,43 % teorie velmi čistého produktu (dosiahnuté prídavkom 10 % hmot. nitromočoviny na návažok DADN).16 masses result. parts of octogen, m.p. 282-283 ° C; the yield is 78.43% of the theory of very pure product (achieved by adding 10% by weight of nitro urea to the DADN bait).

Příklad 3Example 3

K 110 objem, dielom kyseliny dusičné) rovnakej kvality, ako v příklade 1, je za rovnakých podmienok, ako v příklade 1, nadávko5 váných SO hmot. dielov oxidu fosforečného a potom do rezultujúceho roztoku 10 hmot. dielov DADN jednorázovo. Po 30-minútovom miešaní pri teplote 59 až 61 °C je reakčná zmes nahatá do 1000 objem, dielov vody cca 20 °C teplej a rezultujúca suzpenzia je spracovaná, ako v příklade 1.K 110 volume, part by volume of nitric acid) of the same quality as in Example 1, under the same conditions as in Example 1, SO 2 masses are dosed. parts by weight of phosphorus pentoxide and then into the resulting solution 10 wt. DADN parts one time. After stirring for 30 minutes at 59 to 61 ° C, the reaction mixture is lumped into 1000 volumes, parts of water about 20 ° C warm and the resulting supernatant is worked up as in Example 1.

Množstvo nitromočoviny v DADN hmot. hmot. % na diely návažokAmount of nitro urea in DADN mass wt. % for bait parts

DADNḐadnā

Tento základný postup je opakovaný s apli káciou DADN, obsahujúceho určité množ stvo nitromočoviny. Výsledky prezentuje ta belárny prehlad:This basic procedure is repeated with the application of DADN containing a certain amount of nitrosourea. The results are presented by the following overview:

Výťažok oktogénu hmot. % oproti diely teoriiYield of octogen mass. % versus part theory

Nekorigovaná teplota topenia oktogénu (°C)Uncorrected octogen melting point (° C)

0,00 0.00 0,0 0.0 8,4 8.4 82,35 82,35 279—280 279-280 0,05 0.05 0,5 0.5 8,6 8.6 84,10 84.10 280—281,5 280 to 281.5 0,50 0.50 5,0 5.0 8,7 8.7 85,29 85,29 279—280,5 279 to 280.5

PREDMETSUBJECT

Claims (1)

Sposob výroby l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetrazacyklooktánu nitračným štiepením 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu kyselinou dusičnou, obsahujúcou oxid dusičný, vyznačujúci sa tým, že proces nitroVYNÁLEZU lýzy sa uskutočňuje v přítomnosti nitromo· čoviny do reakčného systému pridávanej \ množstve 0,5 až 10 % hmot. na hmotnost východ skového 1,5-diacety 1-3,7-dinitro-l, 3,5,7 -tetraazacyklooktánu.Process for producing 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazacyclooctane by nitration of 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane with nitric acid containing nitric oxide characterized in that the lysis nitro-invention process is carried out in the presence of nitrourea in an amount of 0.5 to 10% by weight to the reaction system. to the mass of the starting 1,5-diacetyl 1-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane.
CS1001183A 1983-12-27 1983-12-27 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method CS238443B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS1001183A CS238443B1 (en) 1983-12-27 1983-12-27 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS1001183A CS238443B1 (en) 1983-12-27 1983-12-27 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS238443B1 true CS238443B1 (en) 1985-11-13

Family

ID=5447574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS1001183A CS238443B1 (en) 1983-12-27 1983-12-27 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS238443B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1518934C3 (en) Process for the transfer of silyl groups to compounds with at least one arid hydrogen bonded to nitrogen, carbon or oxygen
CS238443B1 (en) 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method
CS238442B1 (en) 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacylooctane production method
US3215701A (en) Process for the preparation of 3-amino-2-oxazolidone hydrochloride
CS238440B1 (en) 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane production method
DE2530763A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING MELON
Hoffman et al. The preparation of hexanitro-diphenylamine from chlorobenzene. 3
DE1808104C3 (en) Process for the preparation of 2-alkyl-4-nitroimidazoles
DE2203051C3 (en) Process for the preparation of N- (2-cyano-4-nitrophenyl) -N ', N'-disubstituted formamidines and N- (2-cyano-6-nitrophenyl) -N', N'-disubstituted formamidines
DE906935C (en) Process for the preparation of isolation of intermediate products of phthalocyanine synthesis
RU2811196C1 (en) METHOD OF SYNTHESIS OF CRYSTALLINE NITRATE METALLATE (METAL = V, Mn, Fe, Cu, Zn, Dy, Er, Yb) COMPLEXES WITH N-NITROPYRIDINIUM CATION
US2525252A (en) Cyclo-trimethylenetrinitramine
USH861H (en) Method for manufacturing 3-nitro-1,2,4-triazol-5-one
US4102927A (en) Process for the preparation of 2,4-dinitroaniline
DE3246253C2 (en)
SU150832A1 (en) The method of obtaining 2,4-dinitrobenzaldehyde
Epsztajn et al. N-oxides and related compounds. Part XLII. Amine N-nitroimides derived from trimethylamine, 1-methylpiperidine, 1, 4-diazabicyclo [2.2. 2] octane (triethylenediamine), pyridines, quinoline, and isoquinoline
SU127657A1 (en) The method of obtaining para-nitrobenzamide
US3267138A (en) Nu-nitroso-nu-(2-hydroxyethyl) urea
CS235559B1 (en) Method of 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyclohexane production
EP0188007B1 (en) Process for the preparation of 2-nitro-3-aminopyridine, and the n,n'-di-(2-nitro-3-pyridyl) urea itself occurring as an intermediate product
CS214947B1 (en) Method of making the 1,4-dinitro-tetrahydroimidazo/+l/4,5-d+p-imidazol-2,5+l1h,3h+p-dion by nitration of tetrahydroimidazo+l4,5-d+p-imidazol-2,5+l1h,3h+p-dion
SU259089A1 (en) METHOD OF OBTAINING COMPLEX NITROPHOSPHORUS FERTILIZER
CS218703B1 (en) Method of making the 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-octanetetraazacycles
CS219191B1 (en) Method of making the mixture of cyclic nitramines