CS251537B1 - Sposob výroby l,5-metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooktánu - Google Patents

Description

231537 (Vynález sa týjka spůsobu výroby 1,5-meta-no-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-itetraazacyklooktánu,pričom .podmienlky sú volené tak, že v pod-statné] miere ovplyvňujú výťažok a kvalitu.produktu bez ovplyvnenia ekonomiky.

Nitrozačné štiepenie hexametyléntetramí-nu v slabo' kyslom prostředí za pomoci du-sitanov alkalických kovov, alkalických ze-min alebo dusitanu amonného je priemysel-ne najschodnejším spůsobom výroby 1,5--metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-t©traaza'cyklo-oktánu, známého tiež pod názvom N,N‘-di-nitrózopentametyléntetramín (DNPT).

Vedlajšou prímesou, ktorá zostáva v 1,5--metano-3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacy(klo-oktáne, je l.S.Sdrinitrózo-l.S.S-triazacykilo-hexán, nazývaný tiež R-sol'.

Pri doterajšej výrobě l,5-metano-3,7-di-niťrózo-l,3,5,7-tetraazacýklootktánu sa jehovodná suispenzia po nitrozácii sípracovávalakoncentrovaným roztokom hydroxidu sod-ného alebo hydroxidu draselného (Ger. pat.č. 1 004 618). Zalkalizovanie suispenzie sil-nými zásadami je doprevádzané búrlivýmuvolněním plynov, s následujúcou flotáciouproduktu k povrchu reakčnej masy, a tvor-bou udržutjúcej sa ťažko premiešatefnej pě-ny. Zvýšenie teploty pri tneutralizácii pod-poruje expozičně rozloženie nitrózozlúčeni-ny na formaldehyd a nitrózne plyny, ktorékatalýzujú další rozklad. V případe oldsatiamatečných lúhov a následným působenímsilnýcih zásad může dójsť k samovznieteniuproduktov a vzniku požiaru, respektive vý-buchu. Z patentovej literatúry je známe, že o-íkrem neutralizácie reakčnej zmesi alkalic-kým hydroxidem je možné v posledných fá-zach procesu výroby l,5-metano-3,7-dinitró-zo-l,3,5,7-tetraazacykloOktánu k neútralizá-cii a stabilizácii použiť amoniak (Japan,č. 21 533; Japan. Kokai č. 76 80 898; CSSRAO č. 206 619) alebo zásadité reagujúcichzlúčenín prvkov alkalických zemin a amon-ných zlúčenín (ČSSR AO č. 193 2121). Pripoužití amonných zlúčenín hrozí za urči-tých podmienok zníženie tepelnej stabilityproduktu.

Uvedené nedostatky rieši tento vynález,podPa ktorého spůsob výroby 1,5-metano--3,7-dinitrózo-l,3,5,7-tetraazacy!klooktánunitrozačným štiepením hexametyléntetramí-nu působením dusitanu, v kyslom prostředípri teplote 0 až 40 °C, spojený so separá-ciou produktu, sa uskutečňuje talk, že nasuspenziu po nitrozačnom štispení, s vý-hodou aspoň po čiastočnom odsátí mateč-ných lúhov, sla působí uhličitanom alkalic-kého kovu do pH 6,5 až 12.

Medzi výhody postupu podl'a vynálezu jepotřebné predovšeťkým zařadit tú skuteč-nost, že aplikáciou technicky a ekonomickyl'ahíko> dostupných látek sa zvýši výťažokprocesu a tým aj ekonomika výroby. Okremzvýsenia výroby v důsledku lepšieho využi-tia surovin zvýši sa čistota a kvalita žiada-ného produktu. Zvýši sa bezpečnost práce tým, že nedochádza k poleptaniu obsluhy.Eliminuje sa vznietenie produktov v uzlikyslej filtrácie spojené s možnosfou požia-ru, respektive výbuchu. Týmto spůsobom saďalej potlačí emisia nitróznych plynov doovzdušia, čím sa dosiahne zlepšenie pracov-ného' a životného prosťredia. Zníži sa agre-sivita a toxicita odpadných vod bez strátyvýznamu ich dalšiého eíektívneho príemy-selného využitia.

Zefektívnenie je možné docieliť využitímalkalických uhličitanov, ktoré svojou kvali-tou nie sú vhodné pre iné apllkácie a súpriemyselnou príťažou. Napr. výhodné jevyužitie roztokov uhličitanu sodného, s kon-centráciou 19 až 22 % hmot. a obsahompříměsi bťkarbonátu sodného nepresahujú-cej 5 % hmot., z výroby cyklohexanonu, čímsa ušetří čas, energia a materiál potřebný kizolácii čistej suroviny.

Vyšší účinolk podlá tohto vynálezu neboldoposial' v literatúre popísaný a je doku-mentovaný nasledujúcimi príkladmi.

Pri klald 1

Do slklenenej banky s Obsahom 750 ml,opatrenej miešadlom, ortuťovým teplome-rom a plášťovým chladením, sa předloží 28gramov hexametyléntetramínu (0,2 mólaj voformě 37,5 % vodného roztoku a 38 g dusi-tanu sodného (0,55 mola) vo formě 30 %vodného roztoku. Po vychladaní tejto zmesina 0 °C sa dávkuje 132 ml 20,16 % kyselinydusičnéj (0,47 móla) tak, aby nátok trval 10minút a teplota reakčnej zmesi nepreslahla10 °C. Po' desaťminútovom doreagovaní pri10 až 15 °C sa reakčná zmes filtruje a ná-sledné na kyslý produkt působí 20 % vod-ným roztokům uhličitanu draselného do do-siahnutia pH 12. Po 5 minútovom miešanítejto zmesi pri 15 °C sa produkt odfiltrujea dvakrát premyje á 20 ml vody a suší pri60 °C. Rezultuje 29,0 g l,5-metano-3,7-dinit-rózo-l^^^-tetraazacýklooktánu, čo je 78,6perceht oproti teorii. Příklad 2

Nitrozačné štiepenie hexamétyléntetramí-nli sa robí v prevádzkovom nitrozátore, o-patrenom chladiacimi hadmi, miešaním,přívodům kyseliny dusiěnej pod hladinu re-akčnej zmesi (do priestoru miešadla). In-tenzita miešania je taká, že vylučujúci pro-dukt je držaný vo vznose pri hladině re-akčnej zmesi.

Do nitrozátotu sa předloží 553 litrov he-xametyléntetramínu s obsahom 375 g látkyv litri (celkom 1,5 kllomóla) a 774 litrovtechnického roztoku dusitanu sodného sobsahom 360 g látky v litri (celíkom 4,0 kl-lomóla) a ďalej obsahujúceho 120 g dusič-nanu sodného v litri. Předložené roztokysú vychladené na 5 °C a pri tejto teplote,miešaní a chladení solankou sa začne s ná-(3,5 kilomóla) tak, aby teplota reakčnej zme- 251537 (3,5 kilomóla j tak, aby teplota reakCnej zme-si nepresiahía 10 °C; doba nátctku kyselinyje 25 minut.

Po vnesení celého množstva kyseliny du-sičnej pretoleha 10 minútové doreagovanie.Potom je reakčná zmes v neutralizáíori poodsátí cca V-í matečných lúhov zneutrali-zovuná 22 %-ným roztokom uhličitanu sod-ného, s obsahom 5 % hmot. bikarhonátu,z výroiby cyklohexanonu na hodnotu pH 6,5.

Po 15 minútovom miešaní je oibsah nitrozá-toru přečerpaný na tlakový filter, kde jeizolovaný proldukt premytý čpavkovou vo-dou (3 % hmot. NH3) a nakoniec vodou sobsahom 1 % hmot. Slovaponu N (tenzidna báze zmesi oxyetylovaných mastných al-koholový Výťažnost je 78,9 % oproti teorii.Příklad 3

Do banky, alko v příklade 1, sa předloží213 ml vody, 41 g hexametyléntetramínu(0,29 móla hexametyléntetramínu] a 55 gdusitanu sodného (0,8 móla dusitanu). Popodichladení zmesi na —15 °C za intenzív-neho miešania a chladenia sa k nej jedno-

Tab

Neutralizačné činidlo HOdno-

Chemická podstata Apliko- vané množ- stvo (g)vlastnejsubstan-cie Aplikovanévo formě ta pHreakč-nejzmesipo ne-utrali-zácii Hydroxid sodný 1,8 40,6 %-nývodnýroztok 8,98 Amoniak 6,0*) 26,4 %-nývodnýroztok 8,51 Hydrouhli-čitan sodný 4,3 práškový 7,65 Uhličitan sodný 2,3 18,3 %-nývodnýroztok 8,23 Hydroxid vápenatý 1,9 práškový 8,20 Hydrouhli- 5,0 práškový 7,60 čitan dra-seilný rázovo nadávkuje 165 mil 23 %-nej kyselinydusičnej (0,69 móla kyseliny dusičnej). Pri-chladzovaním je teplota zmesi až do opad-nut/ia exotermickej reakcie udržiavaná na5 až 10 CC. Po 15 minútovom doreagovanípri teplote 10 až 15 JC sa reakčná zmelszneutralizuje neutralizačným činidlom (viďtabulka č. 1) na hodnotu pH 7,6 až 9 (vzávislosti od alkality činidla) a po 10 minú-tovom miešaní pri teplote 15 až 18 °C saprodukt izoluje filtrácíou a následné pre-myje 30 ml vody. Izolovaný l,5-metano-3,7--dimtrózo-l,3,5,7-tetraazacyklooiktán (DNPT)sa suší 30 hod v tenkej vrstvě pri 22 až 24stupňoeh C.

Pomocou diíerenčnej termickej analýzy(DTA), ipracujúcej s lineárnou rýchlosťouvzostulpu teploty 5 °C/min, meracím rozsa-hom 1 mV na škálu stupnice a navážkamivzoriek dkolo 50 mg je Specifikovaná stá-lost vyrobeného produktu.

Naisledujúca tabulka č. 1 podává prehladv aplikovaných neutralizačných činidlách,Ikorešpondujúcich výťažnostiach a tepelnýchstabilitách DNPT. íka 1 Výťažotk DNPT Výsledky DTA ;(%) Počiatok Prvý pík (g) Oproli exo-roz- exo-roiz- teorii Ikladu kladu (°C) ro 44,4 81,7 126,1 ± 1,3 169,3+0,9 45,3 83,4 129,8 + 0,8 170,1 ± 0,8 46,3 85,2 132,7 ±1,1 170,6 + 0,9 45,9 84,5 130,1 ± 1,4 169,9 ± 1,1 44,9 82,7 129,2 ± 1,3 169,1+0,8 46,4 85,4 132,3 ± 1,2 170,7 + 0,8

Poznámka: *) neutralizácia a súčasne prevedenie přít omného formaldehydu na hexametyléntetra-mín — po 60-minútovom státi a filtrátu po izolácii DNPT z realkčnej zmesi jehohodnota pH klesne na 6,7.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Spoisob výroby l,5-me'tano-3,7-dinitró-zo-l,3^7-tetraazacyklodktánu nitrozapnýmštiepením hexametyléntetramínu působenímduisitanu, v kyslom prostředí pri teplote 0až 40 °C, spojený so separáciou prolduktu,vyznačujúci sa tým, že na suspenziu ipo nit-rozačnhm štiepení, s výhodou aspoň počiastOčnom odsátí matečných lúhov, sa pó- VYNALEZU sobí uhličitanom alkalického kovu do pH6,5 až 12.
2. 2. Sposob podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že ’k neutralizácii sú použité roztokyuhličitanu sodného, o koncentrácii 19 až22 % hmot. s obsahom příměsi bikanbonátunepresahujúcej 5 % hmot., z výroby cyklo-hexanonu. Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs