PL101101B1 - Sposob wytwarzania scescionitrostilbenu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jesit sposób wytwarzania szescionitrostilbenu, bedacego symetrycznym 2,2'- -4,4'-6,6'-szescionitirO;stilbenem, (HNS), znajdujacego zastosowanie jako material wybuchowy o wysokiej termostabilnosci.

Sposród znanych sposobów wytwarzania szescio¬ nitrostilbenu praktyczne znaczenie ma sposób po¬ dany na przyklad w K.G. Shipp, L.A. Kaplan: J.

Org. Chem., 31, 857 (1966) lub w opisie patento¬ wym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 505 413 polegajacy na reakcji 2,4,6-tirój nitrotoluenu (TNT) z podchlorynem sodowym w ukladzie homofazo- wym. W sposobie tym homofazowy uklad reakcyjny uzyskuje sie przez zastosowanie duzego nadmiaru rozpuszczalnika, którym jest mieszanina .cztero wo- dorofuranu i metanolu. Otrzymany tym sposobem szesciondtrostiiben zawiera jednak zawsze znaczne ilosci szeseionitrodwubenzylu i innych produktów ubocznych obnizajacych termostabilinosc HNS. Pro¬ dukt koncowy wymaga dodatkowego oczyszczania przez wielokrotna krystalizacje z dwumetyloforma- midu, nitrobenzenu lub jak podano w opisie pa¬ tentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 699 176, z acetonitrylu, co wiaze sie z duzym ob¬ nizeniem koncowej wydajnosci czystego szescioni¬ trostilbenu. Sposób ten wymaga operowania duzym nadmiarem rozpuszczalników, których regeneracja z mieszaniny reakcyjnej, ze wzgledu na za.wartosc w niej duzych ilosci -róznych zwiazków wielonitro-* wych, jest trudna, niebezpieczna i bardzo kosz¬ towna.

Okazalo sie, ze mozna uzyskac sziess(tiill[ben o wysokiej czystosci i dobrych wlasnosciach termo- stabilnych, jezeli reakcje pomiedzy 2,4,6-trójnitro- toluenem i podcMorynem prowadzi sie w ukladzie dwufazowym: rozpuszczalnik organiczny nie mie¬ szajacy sie z woda — woda, wobec katalizatora zdolnego do miedzyfazowego przenoszenia jonów wprowadzonego w fazie wodnej.

Sposobem wedlug wynalazku roztwór 2,4,6-trój- nitrotoluenu w rozpusizczalniilku nie mieszajacym sie z woda wprowadza sie do wodnego roztworu podchlorynu 'zawierajacego katalizator. Reakcje prowadzi sie w temperaturze od —5°C do tempera¬ tury wrzenia mieszaniny reakcyjnej.

Jako rozpuszczalniki nie mieszajace sie z woda stosuje sie chlorowcowane pochodne weglowodorów alifatycznych, korzystnie chlorek metylenu, chlorek etylenu lub chloroform.

Jako zwiazki podchlorynów© bedace dawcami anionu podchlorynowego stosuje sie podchloryny metali alkalicznych, zwlaszcza podchloryn sodowy lub podchloryn potasowy oraz podchloryny metali ziem alkalicznych, korzystnie podchloryn wapniowy.

Jako katalizatory stosuje sie wedlug wynalazku zwiazki zdolne do miedzyfazoweigo przenoszenia jonów ("phase transfer caitalyisis"), zwlaszcza czwartorzedowe sole amoniowe, fosfoniowe oraz etery koronowe. Stosowane katalizatory spelniaja101101 role nosnika anionów pod chlory nowy eh z fazy wodnej do fazy organicznej poprzez utworzenie w warunkach reakcji pary jonowej z czwartorze¬ dowym kationem katalizatora lub kompleksu eteru koronowego i kationu metalu.

Dwufazowy uklada reakcyjny powoduje, ze 2,4,6- -trójnitrotoluen styka sie z jonami wodorotleno¬ wymi, wystepujacymi w wodnym roztworze pod¬ chlorynu tylko na "granicy faz, dzieki czemu zmniej¬ sza sie do minimum udzial reakcji ubocznych.

Uzyskany sposobem wedlug wynalazku surowy pro¬ dukt jest czystym szesdonitrostiibenem, ndie wyma¬ gajacym dodatkowego oczyszczania i wykazujacym bardzo dobre wlasnosci termostalbilne. Sposobem wedlug wynalazku mozna prowadzic realkeje rów¬ niez w sposób ciagly.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladach wykonania* Przyklad I. Do trójszyjnej kolby, zaopa¬ trzonej w mieszadlo, chlodnice zwrotna i termometr wprowadza sie 100 ml 114% wodnego roztworu pod¬ chlorynu sodowego, zawierajacego 5 g chlorku trój- etylobenzyloamoniowego. Do mieszanego roztworu podichlorynu w temperaturze pokojowej dozuje sie szybko roztwór 22,7 g (0,1 mola) 2,4,64ródnlitrotolu- enu w il00 ml chlorku metylenu. Temperatura mie¬ szaniny reakcyjnej podnosi sie do 41°C i rozpusz¬ czalnik zaczyna wirzec. Po uplywie 20 minut po¬ wstaly osad filtruje sie, przemywa woda i chlor¬ kiem metylenu. Otrzymuje sie 9,2 g surowego szescionitrostilbenu, co stanowi 41% wydajnosci teoretycznej. Temperatura topnienia produktu wy¬ nosi ai2°C, a termositatoilnosc do 240°C. Po jedno¬ razowej krystalizacji z dwumetyloformamidu otrzy¬ muje sie 7,8 g szescionitrostilbenu o temperaturze topnienia 320°C i termostabilnosci do 260°C. Wy¬ dajnosc w przeliczeniu na krystalizowany produkt wynosi 35%.

Przyklad II. Reakcje prowadzi sie tak, jak opisano w przykladzie I, stosujac zamiast chlorku trójbenzyloamoniowego 4,1 g chlorku heksadecylo- trójbutylofosfoniowego. Otrzymuje sie produkt o takich samych wlasnosciach i z taka sama wy¬ dajnoscia, jak w przykladzie I.

Przyklad III. Reakcje prowadzi sie tak jak opisano w przyikladzie I, stosujac zamiast chlorku trójbenzyloamoniowego 0,5 g eteru 18-orown-6.

Otrzymuje sie 8,5 g surowego szescionitrostilbenu o takich samych wlasnosciach, jak w przykladzie I.

Wydajnosc reakcji wynosi 38% wydajnosci teore¬ tycznej.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania szescionitrostilbenu przez reakcje 2,4,6-trójnitrotoluenu w rozpuszczalniku or¬ ganicznym z wodnym roztworem podchlorynu, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w ukladzie dwufazowym, przy czym roztwór 2,4,6-trójnitroto- luenu w rozpuszczalniku organicznym nie mie¬ szajacym sie z woda, korzystnie w chlorku metylenu, chlorku etylenu lub chloroformie, wprowadza sie do wodnego roztworu pod¬ chlorynu sodu, potasu lub wapnia, zawierajacego katalizator zdolny do miedzyfazowego przenosze¬ nia jonów taki, jak czwartorzedowe sole amoniowe, fosfoniowe lub etery koronowe, w temperaturze od —5°C do temperatury wrzenia mieszaniny re¬ akcyjnej. LDA — Zaklad 2 — Typo, zam. 2652/78 — 100 egz. Cena 45 zl