DE2745774A1

DE2745774A1 - Verfahren zur herstellung von nitroguanidin

Info

Publication number: DE2745774A1
Application number: DE19772745774
Authority: DE
Inventors: Matthias Thoma
Original assignee: Nigu Chemie GmbH
Current assignee: Nigu Chemie GmbH
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB2006201A; FR2405930B1; IT1099364B; ZA785678B; GB2006201B; IT7828659A0; FR2405930A1

Description

Dip! Phys H. Seidel -3' 27 A 577 A

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Tel. 00030 / 2333

NIGU Chemie GmbH., Ratiborer Str. 7, 8264 7/aldkraiburg

Verfahren zur Herstellung von Nitroguanidin

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung vcn
Nitroguanidin aus Guanidinnitrat durch Umsetzung mi^ einer
Mineralsäure als Dehydratationsmittel und Ausfällung des
Nitroguanidins in Wasser.

Die bekannte industrielle Herstellung von Nitro.guanidin

beruht darauf, Guanidinnitrat in hochkonzentrierte

Schwefelsäure von 80 bis 96° C als Dehydratationsai^tel

einzubringen und die Lösung nach erfolgter Dehjaratation

zu Nitroguanidin mit kaltem Wasser so weit zu verdünnen, ; daß das in kaltem Wasser unlösliche Nitroguanidin in fein ■

kristalliner Form ausfällt. i

Um das kristallisierte Nitroguanidin als Komponente für ι

Treib- und Explosivstoffe verwenden zu können, sinl be- j

sonders hohe Anforderungen an seine Reinheit und seine

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ORIGINAL INSPECTED

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Kristalltracht zu befriedigen.

Man hat daher bei dem auf die beschriebene 7/eise gewonnenen Nitroguanidin bereits durch nochmaliges Lösen der Nitroguanidinkristalle in Wasser erhöhter Temperatur, durch Naohneutralisieren des absorbierten Restsäuregehaltes und erneute Ausfällung des Nitroguanidine in kaltem Wasser unter Kühlen oder weiterem Verdünnen mit Eis bzw. Ziswasser versucht, den von den Treibstoffherstellern gestellten Bedingungen zu genügen. Um jedoch die Hesösäure vollständig aus den Nitroguanidinkristallen zu beseitigen ist eine Umkristallisation erforderlich, wobei der Verbrauch an Wasser von 95 bis 100 C jedes Mal etwa der 4- bis 11-fachen Menge bezogen auf das Nitroguanidin entspricht. Diese Ausfällung der Kristalle stellt aber einen weiteren Arbeitsgang dar, der das Verfahren verteuert und langwieriger macht.

Ein weiterer Nachteil des bisher angewendeten Verfahrens liegt in der Gefahr explosiver Zersetzung während des Dehydratationsvorganges, wenn hierbei die Temperatur 35° G übersteigt.

Verbunden mit großem apparativem -Aufwand ist bei de*n bekannten Vorgehen die Beseitigung oder die ^uIkonzentration der als 20 bis 25 ;*ige wässrige Säure anfallenden

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Schwefelsäure, die die 8 bis 12-fache Menge bezöge:: auf das erzeugte Nitroguanidin ausmacht. Labei verbleie-en aber die bei dem Prozeß entstehenden organischen Substanzen und das Ammoniumbisulfat und andere anorganische Verbindungen in der Schwefelsäure und machen ihren .Tiedereinsatz äußerst schwierig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Nitroguanidin aus Guanidinritr= anzugeben, das die genannten Nachteile nicht aufweise.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Lehydratationsmittel Salpetersäure einer üonzentration von 92 bis loo % verwendet wird, wobei die DehydrataticrL mit 2,5 bis 5 Mol Salpetersäure pro Mol Guanidinnitrat 77är_rene 1 1/2 bis 5 Stunden bei 25 bis 80° C durchgeführt, anschließend das entstandene Nitroguanidin durch Zusatz von kaltem Wasser ausgefällt und dann mit Wasser säurefrei gewaschen wird.

Das Guanidinnitrat kann in konzentrierte Salpetersäure gefahrlos eingetragen werden.

Auch während des Dehydratationsvorganges eintretende Temperaturanstiege bis zu 80 C und darüber führen zu

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keiner Zersetzung, weder des Guanidinnitrats noch des gebildeten Nitroguanidine, so daß ein gefahrloses Arbeiten möglich ist.

Ferner konnte man feststellen, daß Restsäureeinschlüsse in den gebildeten Kristallgruppen des Nitroguanidir.5 bei Verwendung von Salpetersäure als Dehydratationsaittel nicht auftreten. Auf eine Umkristallisation zur Entfernung dieser Restsäure kann daher verzichtet werden. Hierin ist gegenüber dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Nitroguanidin unter Verwendung konzentrierter Schwefelsäure ein beachtlicher wirtschaftlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zu sehen, der sich in einer Einsparung an Arbeitsaufwand und Vermeidung des hohen 'ivasserverbrauchs niederschlägt.

Die Ausbeute an Nitroguanidin bezogen auf Guanidinnitrat entspricht praktisch den theoretisch ermittelten Werten. Darüber hinaus lassen sich nach dem erfindungsgenäsen Verfahren in einfacher und sehr variabler Arbeitsweise Nitroguanidinkristalle mit beliebig hoher spezifischer Oberfläche erreichen. Verv/endet man zur Ausfällung der Kristalle Eiswasser oder verdünnt man das Reaktionsgemisch mit Eis, so erhält man eine vollkommen gleichmäßige unter 3/*lisgende Kristalltracht, die keiner nachfolgenden Umkristallisation bedarf. Vorzugsweise kann aber auch anstelle des Eiswassers

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auf 0° G gekühlte '»Vaschsäure vorhergehender Arbeitsgänge verwendet werden, was zu einer weiteren Einsparung führt.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung des erf indunrsgeniä3en Verfahrens werden vor der Ausfällung des Ifitroguanidins 1 bis 2 Gewichtsteile Salpetersäure bezogen auf das entstandene Nitroguanidin unter vermindertem Druck, vorzugsweise bei etwa 200 bis 300 mg Hg abdestilliert. Un zu erreichen, daß die Endtemperatur hierbei 80° C nicht übersteigt, erfolgt vorzugsweise die Abdestillation ir. zwei Stufen. Hiernach kann die Aufkonzentration der Salpetersäure auf an sich bekannte Weise durchgeführt "»erden. Die dabei entstehende Frischsäure enthält keine Verunreinigungen organischer oder anorganischer Art. Sie kann daher restlos für den nachfolgenden Dehydratationsvorgang wiederverwendet werden.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel, das jedoch keine Beschränkung auf das dort angegebene Vorgehen beinhaltet.

Beispiel:

122 Gewichtsteile reines Guanidinnitrat werden mit 400 Gewichtsteilen Salpetersäure einer Konzentration von 95 °/o zusammengebracht und bei einer Temperatur von 60° C für die Dauer von 3 Stunden gehalten.

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Bei einem auf etwa 250 mg Hg vermindertem Druck wird bei einer -L'emperatur von 50 C die gesamte sich bei dem Behydratationsvorgang bildende verdünnte Salpetersäure abdestilliert. Anschließend wird das von Salpetersäure fast freie Nitroguanidin mit etwa der 4-fachen Jvenge an '.Vaschsäure vorangehender Arbeitsgänge versetzt. Die Löslichkeit des Nitroguanidins ist hier bei etwa 90 bis 100° C gegeben. Die Ausfällung erfolgt dann ebenfalls in ^T,7aschsäure vorhergehender Arbeitsgänge, die auf 0° C gekühlt beigegeben wird. Die hierbei anfallenden Nitroguanidinkristalle erfüllen die von den Treib- und Gprengstoffherstellern aufgestellten Bedingungen.

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Claims

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Tel. 08638/2333

Patentansprüc he

(1 · Verfahren zur Herstellung von Nitroguanidin aus Guanidinnitrat durch Umsetzung mit einer Mineralsäure als Dehydratationsmittel und Ausfällung des I^i~roguanidins in Wasser, dadurch gekenn ζ eichnet, daß als Dehydratationsmittel Salpetersäure einer konzentration von 92 bis 100 % verwendet v/ird, '.vooei die Dehydratation mit 2,5 bis 5 Mol Salpetersäure pro l/ol Guanidinnitrat während 1 1/2 bis 5 Stunden bei 2$ bis 80 C durchgeführt, anschließend das entstandene kitroguanidin durch Zusatz von kaltem Wasser ausgefällt; und dann mit; Wasser säurefrei gewaschen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausfällung des kristallinen Nitroguanidine auf 0° G gekühlte 77aschsäure vorhergehender Arbeitsgänge verwenden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der -ausfällung des Hitroguanidins 1 bis 2 Gewichtsteile Salpetersäure bezogen auf das entstandene Nitroguanidin unter vermindertem Druck, vorzugsweise bei etwa 200 bis 300 ~.ζ Hg abdestilliert werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gskennzeichnet, daß die Abdestillation der Salpetersäure in zwei Stufen erfolgt, mit den Ziel, daß die Endtemperatur 80° G nicht übersteigt.

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