RU2655393C1 - 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation - Google Patents
5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655393C1 RU2655393C1 RU2017122122A RU2017122122A RU2655393C1 RU 2655393 C1 RU2655393 C1 RU 2655393C1 RU 2017122122 A RU2017122122 A RU 2017122122A RU 2017122122 A RU2017122122 A RU 2017122122A RU 2655393 C1 RU2655393 C1 RU 2655393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dodecaborate
- dodecahydro
- nickel
- aminotetrazole
- closo
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- JILSQXBDEBTSFL-UHFFFAOYSA-N nickel;2h-tetrazol-5-amine Chemical compound [Ni].NC=1N=NNN=1 JILSQXBDEBTSFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 19
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- -1 dihydrate 5-aminotetrazole nickel Chemical compound 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 13
- JVSMPWHQUPKRNV-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine;hydrate Chemical compound O.NC=1N=NNN=1 JVSMPWHQUPKRNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- 241001104043 Syringa Species 0.000 description 5
- 235000004338 Syringa vulgaris Nutrition 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YWMAPNNZOCSAPF-UHFFFAOYSA-N Nickel(1+) Chemical compound [Ni+] YWMAPNNZOCSAPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229940006444 nickel cation Drugs 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 2
- KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 1H-tetrazole Substances C=1N=NNN=1 KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCRQYPPYMUEJNQ-UHFFFAOYSA-N NC1=CC=C(N1)C1=NC=CC1=C1N=CC=C1.O.O Chemical compound NC1=CC=C(N1)C1=NC=CC1=C1N=CC=C1.O.O PCRQYPPYMUEJNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000006069 physical mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B49/00—Use of single substances as explosives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/04—Nickel compounds
- C07F15/045—Nickel compounds without a metal-carbon linkage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F19/00—Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00
- C07F19/005—Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00 without metal-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/05—Cyclic compounds having at least one ring containing boron but no carbon in the ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химии полиэдрических боргидридных соединений и 5-аминотетразола, а именно, к дигидрату додекагидро-клозо-додекабората 5-аминотетразол никеля состава Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O и способу его получения. Синтезированное соединение может найти применение в качестве энергоемких компонентов различных составов, например пиротехнических.The invention relates to the chemistry of polyhedral borohydride compounds and 5-aminotetrazole, namely, to 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-closo-dodecaborate dihydrate of the composition Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O and a method for producing it. The synthesized compound can find application as energy-intensive components of various compositions, for example pyrotechnic.
Элементный состав додекагидро-клозо-додекаборатного аниона открывает перспективы для получения соединений, пригодных в качестве энергоемких компонентов энергонасыщенных материалов различного назначения.The elemental composition of dodecahydro-closo-dodecaborate anion opens up prospects for obtaining compounds suitable as energy-intensive components of energy-saturated materials for various purposes.
Так, известно использование соли с катионами следующих металлов: K, Ca, La, Zr, Mo, Fe, Co, Ag, Cd, Al, Pb, Bi в качестве горючего в составе физических смесей с рядом окислителей: CsNO3, NaNO3, Pb3O4, KClO3, KClO4, KMnO4, Na2Cr2O7⋅2H2O, BaO2, Na2S2O3 (pat. US №3126305, опубл. 24.03.1964).So, the use of salt is known with cations of the following metals: K, Ca, La, Zr, Mo, Fe, Co, Ag, Cd, Al, Pb, Bi as fuel in the composition of physical mixtures with a number of oxidizing agents: CsNO 3 , NaNO 3 , Pb 3 O 4 , KClO 3, KClO 4, KMnO 4, Na 2 Cr 2 O 7 ⋅2H 2 O, BaO 2, Na 2 S 2 O 3 (pat. US №3126305, publ. 24.03.1964).
Вышеуказанные соли получают нейтрализацией додекагидро-клозо-додекаборатной кислоты H2B12H12 оксидами, гидрооксидами или карбонатами соответствующих элементов. Выделение целевых соединений проводят выпариванием их растворов досуха (за исключением солей серебра и свинца, которые выпадают в осадок и отделяются фильтрованием).The above salts are obtained by neutralizing dodecahydro-closo-dodecaborate acid H 2 B 12 H 12 with oxides, hydroxides or carbonates of the corresponding elements. Isolation of the target compounds is carried out by evaporation of their solutions to dryness (with the exception of silver and lead salts, which precipitate and are separated by filtration).
Недостатком вышеприведенных солей является их высокая растворимость в воде (за исключением солей серебра и свинца), сложность и энергозатратность их выделения из растворов в чистом виде. Труднорастворимые соли серебра и свинца относительно легко выделить из растворов в виде безводных солей, но соль серебра отличается дороговизной, а соль свинца экологически опасна.The disadvantage of the above salts their high solubility in water (with the exception of silver and lead salts) is the complexity and energy consumption of their isolation from solutions in pure form. The sparingly soluble silver and lead salts are relatively easy to separate from solutions in the form of anhydrous salts, but the silver salt is expensive and the lead salt is environmentally hazardous.
Известны двойные соли M2B12H12⋅MNO3, где M - Rb, Cs, которые запатентованы в качестве энергоемких воспламеняющих веществ (pat. US №3184286, опубл. 18.05.1965). Двойные соли M2B12H12⋅MNO3 получают взаимодействием в водном растворе веществ, содержащих в своем составе и Rb+-, Cs+-катионы. Образовавшийся труднорастворимый осадок двойных солей M2B12H12×MNO3 отфильтровывают и, с целью очистки от примесей, проводят перекристаллизацию (Канаева О.А., Кузнецов Н.Т., Сосновская О.О., Гоева Л.В. // Журн. неорг. хим. 1980. Т. 25. №9. С. 2380-2383).Double salts M 2 B 12 H 12 ⋅ MNO 3 are known, where M is Rb, Cs, which are patented as energy-intensive flammable substances (pat. US No. 3184286, publ. 05/18/1965). Double salts M 2 B 12 H 12 ⋅ MNO 3 are obtained by the interaction in an aqueous solution of substances containing in their composition and Rb + -, Cs + cations. The resulting insoluble precipitate of double salts M 2 B 12 H 12 × MNO 3 is filtered off and, in order to remove impurities, recrystallization is carried out (Kanaeva O.A., Kuznetsov N.T., Sosnovskaya O.O., Goeva L.V. / / Journal of inorganic chemistry 1980.Vol. 25. No. 9. P. 2380-2383).
Недостатком M2B12H12⋅MNO3 в качестве энергоемких компонентов является дороговизна входящих в их состав рубидия и цезия.The disadvantage of M 2 B 12 H 12 ⋅MNO 3 as energy-intensive components is the high cost of their rubidium and cesium.
В качестве прототипа использовано изобретение, в котором описан способ получения соли додекагидро-клозо-додекаборатной кислоты H2B12H12 и меламина, представляющего собой гетероциклическое азотсодержащее соединение C3H6N6. Образование полугидрата додекагидро-клозо-додекабората меламина (C3H6N6H)2B12H12⋅0,5H2O (пат. РФ №2617778, опубл. 26.04.2017) происходит благодаря наличию в структуре меламина донорных атомов азота.As a prototype, the invention was used, which describes a method for producing a salt of dodecahydro-closo-dodecaborate acid H 2 B 12 H 12 and melamine, which is a heterocyclic nitrogen-containing compound C 3 H 6 N 6 . The formation of melamine dodecahydro-closo-dodecaborate hemihydrate (C 3 H 6 N 6 H) 2 B 12 H 12 ⋅ 0.5H 2 O (US Pat. RF No. 2617778, publ. 04/26/2017) occurs due to the presence of nitrogen donor atoms in the melamine structure .
Полугидрат додекагидро-клозо-додекабората меламина получают взаимодействием меламина C3H6N6 с водным раствором кислоты H2B12H12. Для проведения реакции и концентрирования смесь интенсивно перемешивают с помощью магнитной мешалки при температурах 60-80°C в течение 5-8 часов, затем охлаждают до комнатной температуры. Образовавшийся нерастворимый (C3H6N6H)2B12H12⋅0,5H2O (растворимость не более 0,3 г на 100 г воды), отделяют фильтрованием или центрифугированием, отмывают от остатков маточного раствора водой, а затем этанолом и сушат при 105°C до постоянной массы. В результате получают белый порошок, устойчивый на влажном воздухе.Melamine dodecahydro-closo-dodecaborate hemihydrate is prepared by reacting melamine C 3 H 6 N 6 with an aqueous acid solution of H 2 B 12 H 12 . For carrying out the reaction and concentration, the mixture is intensively stirred using a magnetic stirrer at temperatures of 60-80 ° C for 5-8 hours, then cooled to room temperature. The resulting insoluble (C 3 H 6 N 6 H) 2 B 12 H 12 ⋅ 0.5H 2 O (solubility not more than 0.3 g per 100 g of water) is separated by filtration or centrifugation, washed from the residues of the mother liquor with water, and then ethanol and dried at 105 ° C to constant weight. The result is a white powder that is stable in humid air.
Преимуществом (C3H6N6H)2B12H12⋅0,5H2O является простота его получения, относительная дешевизна, т.к. исходный меламин является продуктом крупнотоннажного производства и отличается низкой ценой, а также устойчивость на влажном воздухе и при повышенных температурах (до 180°C), что делает его перспективным для использования в качестве энергоемкого соединения.The advantage of (C 3 H 6 N 6 H) 2 B 12 H 12 O 2 ⋅0,5H is the ease of preparation, relatively low cost, since the initial melamine is a product of large-capacity production and is characterized by a low price, as well as stability in humid air and at elevated temperatures (up to 180 ° C), which makes it promising for use as an energy-intensive compound.
Недостатком (C3H6N6H)2B12H12⋅0,5H2O является относительно низкое содержание (34,84%), что сдерживает его использование в качестве энергоемкого соединения. Помимо этого синтез проводится в течение длительного времени и требует поддержания достаточно высоких температур. Стадия сушки также проходит при 105°C.The disadvantage of (C 3 H 6 N 6 H) 2 B 12 H 12 ⋅0.5H 2 O is the relatively low content (34.84%), which inhibits its use as an energy-intensive compound. In addition, the synthesis is carried out for a long time and requires the maintenance of sufficiently high temperatures. The drying step also takes place at 105 ° C.
Задачей изобретения является получение нового более энергоемкого соединения, а именно додекагидро-клозо-додекабората с комплексным катионом никеля, содержащим в качестве лиганда 5-аминотетразол (5-АТ) и разработка способа его получения.The objective of the invention is to obtain a new more energy-intensive compounds, namely dodecahydro-closo-dodecaborate with a complex nickel cation containing 5-aminotetrazole (5-AT) as a ligand and the development of a method for its preparation.
Азотсодержащее соединение моногидрат 5-аминотетразола 5-CH3N5⋅H2O является слабым основанием и образует соли с различными металлами (Гапоник П.Н., Войтехович С.В., Ивашкевич О.А. Металлопроизводные тетразолов // Успехи химии. 2006. Т. 75. №6. С. 569-603). Благодаря наличию в составе 5-АТ донорных атомов азота открываются перспективы получения соединений, в которых он выступает в качестве лиганда в сочетании с катионами переходных металлов.The nitrogen-containing compound 5-aminotetrazole 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O monohydrate is a weak base and forms salts with various metals (Gaponik P.N., Voitekhovich S.V., Ivashkevich O.A. Metal derivatives of tetrazoles // Uspekhi Khim. 2006.V. 75. No. 6. S. 569-603). Owing to the presence of donor nitrogen atoms in the composition of 5-AT, prospects for the preparation of compounds in which it acts as a ligand in combination with transition metal cations open up.
Технический результат данного изобретения заключается в создании малорастворимого соединения состава Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O (дигидрат додекагидро-клозо-додекабората 5-аминотеразол никеля) с повышенным содержанием обладающего большей энергоемкостью, установление оптимальных условий синтеза и разработка простого и с минимальными энергозатратами способа его получения.The technical result of this invention is to create a sparingly soluble compound of the composition Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O (dodecahydro-closo-dodecaborate dihydrate 5-aminoterazole nickel) with a high content having a greater energy intensity, the establishment of optimal synthesis conditions and the development of a simple and with minimal energy consumption method for its production.
Патентный поиск показал, что заявляемое соединение Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O не известно. Его синтез и свойства не описаны. В результате проведенных исследований разработан способ его получения, определен состав и описаны физико-химические свойства.A patent search showed that the claimed compound Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O is not known. Its synthesis and properties are not described. As a result of the studies, a method for its preparation was developed, the composition was determined and the physicochemical properties described.
Дигидрат додекагидро-клозо-додекабората 5-аминотеразол никеля практически нерастворим в воде (не выше 0,1 мг/л по никелю), устойчив на влажном воздухе, обезвоживается в районе 100°C и начинает разлагаться при температуре порядка 250°C. Установлено, что полученное соединение устойчиво к механическому воздействию (удар, трение, накол, электрическая искра и др.). При нагревании на воздухе соединение сильно взрывается при температуре чуть выше 330°C. Расчетное содержание составляет 44,1% что в 1,27 раза выше по сравнению с расчетным содержанием в прототипе, равным 34,8%. Температурный режим синтеза не превышает 50°C, что дает уменьшение энергозатрат.Nickel dodecahydro-closo-dodecaborate dihydrate 5-aminoterazole is practically insoluble in water (no higher than 0.1 mg / l on nickel), stable in humid air, dehydrated at 100 ° C and begins to decompose at a temperature of about 250 ° C. It is established that the compound obtained is resistant to mechanical stress (shock, friction, pricking, electric spark, etc.). When heated in air, the compound explodes violently at a temperature just above 330 ° C. Estimated Content is 44.1%, which is 1.27 times higher compared with the calculated content in the prototype, equal to 34.8%. The synthesis temperature does not exceed 50 ° C, which gives a reduction in energy consumption.
Указанный технический результат достигается получением дигидрата додекагидро-клозо-додекабората 5-аминотеразол никеля при взаимодействии сильнокислого водного раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля с 5-АТ согласно следующему уравнению реакции:The specified technical result is achieved by obtaining 5-aminoterazole nickel dodecahydro-closo-dodecaborate dihydrate by reacting a strongly acidic aqueous solution of nickel dodecahydro-closo-dodecaborate with 5-AT according to the following reaction equation:
NiB12H12+CH3N5+2H2O=Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2ONiB 12 H 12 + CH 3 N 5 + 2H 2 O = Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O
Для выделения целевого соединения из раствора к нему добавляют этиловый спирт, выпавший осадок фильтруют, промывают этиловым спиртом от остатков кислоты и сушат при 20-30°C до постоянного веса.Ethyl alcohol was added to the target compound from the solution, the precipitate formed was filtered, washed with ethyl alcohol from acid residues and dried at 20-30 ° C to constant weight.
По данным рентгенофазового анализа соединение рентгеноаморфно. Отсутствие отражений исходных компонентов додекагидро-клозо-додекабората никеля, который существует в виде кристаллогидрата NiB12H12⋅6H2O и CH3N5⋅H2O, подтверждает образование нового соединения, а не механической смеси.According to x-ray phase analysis, the compound is X-ray amorphous. The absence of reflections of the starting components of nickel dodecahydro-closo-dodecaborate, which exists in the form of crystalline hydrate NiB 12 H 12 ⋅ 6H 2 O and CH 3 N 5 ⋅ H 2 O, confirms the formation of a new compound, and not a mechanical mixture.
Вхождение боргидридного аниона в состав целевого соединения в виде внешнесферного аниона подтверждается наличием полосы поглощения в ИК-спектрах в области 2480 см-1, характеризующей валентные колебания B-H-связи боргидридного аниона При этом ИК-спектр содержит ряд основных полос поглощения 5-АТ, которые несколько смещены и изменены по интенсивности вследствие переноса донорных электронов с атомов азота 5-АТ на свободную орбиталь катиона никеля.The inclusion of the borohydride anion in the composition of the target compound in the form of an external sphere anion is confirmed by the presence of an absorption band in the IR spectra in the region of 2480 cm -1 , characterizing the stretching vibrations of the BH bond of the borohydride anion In this case, the IR spectrum contains a number of main 5-AT absorption bands, which are somewhat shifted and changed in intensity due to the transfer of donor electrons from 5-AT nitrogen atoms to the free orbital of the nickel cation.
Химический анализ целевого соединения на Ni и B проводили методом атомно-адсорбционной спектроскопии на спектрометре АА - 1000 Shimadzu (Япония); на C-методом ИК-детектирования и N-методом хемилюминисцентного детектирования на анализаторе общего органического углерода TOC-V с приставкой TNM-1 (Shimadzu. Япония). Содержание воды в заявляемом соединении определяли по ТГ-кривым записанным на термомикровесах TG 209 F1 Iris® Bruker (Германия).Chemical analysis of the target compound on Ni and B was carried out by atomic absorption spectroscopy on an AA - 1000 Shimadzu spectrometer (Japan); using C-method of IR detection and N-method of chemiluminescent detection on a TOC-V total organic carbon analyzer with the TNM-1 attachment (Shimadzu. Japan). The water content in the claimed compound was determined by TG curves recorded on thermomicrobalances TG 209 F1 Iris ® Bruker (Germany).
Рентгено-фазовый анализ осуществляли на дифрактометрах ДРОН - 3 и D8 ADVANCE по методу Брегг-Брентано (λCuKα).X-ray phase analysis was carried out on DRON - 3 and D8 ADVANCE diffractometers according to the Bragg-Brentano method (λCuK α ).
ИК спектры целевого соединения регистрировали в области 400-4000 см-1 на ИК-спектрометре IFS EQUINOX-55S при комнатной температуре. Образцы для регистрации готовились в виде суспензий порошков в вазелиновом масле и в таблетках с KBr.IR spectra were recorded of the title compound in the region 400-4000 cm -1 on the IR spectrometer IFS EQUINOX-55S at room temperature. Samples for registration were prepared in the form of suspensions of powders in liquid paraffin and in tablets with KBr.
Калориметрические исследования проводили методом дифференциальной сканирующей калориметрии на установке DSC-204-F1 фирмы NETZSCH в интервале температур 300-673 К в режимах нагревания и охлаждения со скоростью 5 град/мин в атмосфере аргона.Calorimetric studies were performed by differential scanning calorimetry on a NETZSCH DSC-204-F1 device in the temperature range 300-673 K in heating and cooling modes at a speed of 5 deg / min in argon atmosphere.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. 4,18 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,0768 г (5,37 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈1 и добавляют к нему 0,5708 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,5537 г (5,37 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 100 мл 95%-ного этанола. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 1,7209 г (5,35 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 99,6%-ному выходу.Example 1. 4.18 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.0768 g (5.37 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈1 and add to it 0, 5708 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.5537 g (5.37 mmol) of 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a 1: 1 molar ratio. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 100 ml of 95% ethanol are added to it. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The precipitate was a bright magenta color is dried at 20 ° C to constant weight to give 1.7209 g (5.35 mmol) Ni (CH 3 N 5) B 12 12 ⋅2H H 2 O, which corresponds to its 99.6% yield .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,19, N - 21,51, C - 3,56, B - 39,83, H2O - 11,02. Содержание составило 43,5%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.19, N - 21.51, C - 3.56, B - 39.83, H 2 O - 11.02. Content amounted to 43.5%.
Пример 2. 5,25 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,3524 г (6,74 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈2 и добавляют к нему 0,7228 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,7011 г (6,80 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1,01. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 100 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:20. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 30°C до постоянного веса и получают 2,1526 г (6,69 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 99,3%-ному выходу по NiB12H12.Example 2. 5.25 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.3524 g (6.74 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈2 and add to it 0, 7228 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.7011 g (6.80 mmol) of 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a molar ratio of 1: 1.01. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 100 ml of 95% ethanol is added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:20. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The bright lilac precipitate is dried at 30 ° C to constant weight and 2.1526 g (6.69 mmol) of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O are obtained, which corresponds to its 99.3% yield according to NiB 12 H 12 .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,17, N - 21,61, C - 3,82, B - 39,93, H2O - 11,06. Содержание составило 43,7%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.17, N - 21.61, C - 3.82, B - 39.93, H 2 O - 11.06. Content amounted to 43.7%.
Пример 3. 5,15 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,3138 г (6,62 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈3 и добавляют к нему 0,6964 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,6754 г (6,50 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1,02:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 100 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:20. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 2,0789 г (6,46 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 99,3%-ному выходу по 5-аминотетразолу.Example 3. 5.15 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.3138 g (6.62 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈3 and add to it 0, 6964 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.6754 g (6.50 mmol) of 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a molar ratio of 1.02: 1. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 100 ml of 95% ethanol is added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:20. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The bright lilac precipitate is dried at 20 ° C to constant weight to give 2.0789 g (6.46 mmol) of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, which corresponds to its 99.3% yield 5-aminotetrazole.
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,13, N - 21,63, C - 3,61, B - 39,91, H2O - 11,10. Содержание составило 43,6%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.13, N - 21.63, C - 3.61, B - 39.91, H 2 O - 11.10. Content amounted to 43.6%.
Пример 4. 5,25 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,3524 г (6,74 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈2 и добавляют к нему 0,7165 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,6950 г (6,74 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 125 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:25. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 2,1578 г (6,71 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 99,5%-ному выходу.Example 4. 5.25 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.3524 g (6.74 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈2 and add to it 0, 7165 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.6950 g (6.74 mmol) 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a 1: 1 molar ratio. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 125 ml of 95% ethanol is added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:25. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The precipitate was a bright magenta color is dried at 20 ° C to constant weight to give 2.1578 g (6.71 mmol) Ni (CH 3 N 5) B 12 12 ⋅2H H 2 O, which corresponds to its 99.5% yield .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,21, N - 21,65, C - 3,51, B - 40,03, H2O - 11,08. Содержание составило 43,8%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.21, N - 21.65, C - 3.51, B - 40.03, H 2 O - 11.08. Content amounted to 43.8%.
Пример 5. 5,30 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,3653 г (6,81 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈4 и добавляют к нему 0,7239 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,7022 г (6,81 ммоль) 5-CH3N5×H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 100 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:20. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 2,1233 г (6,60 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 96,9%-ному выходу.Example 5. 5.30 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1,3653 g (6.81 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈4 and add to it 0, 7239 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.7022 g (6.81 mmol) of 5-CH 3 N 5 × H 2 O, which corresponds to a 1: 1 molar ratio. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 100 ml of 95% ethanol is added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:20. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The bright lilac precipitate is dried at 20 ° C to constant weight to give 2.1233 g (6.60 mmol) of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, which corresponds to its 96.9% yield .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 19,85, N - 23,63, C - 3,63, B - 37,91, H2O - 9,95. Содержание составило 41,4%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 19.85, N - 23.63, C - 3.63, B - 37.91, H 2 O - 9.95. Content amounted to 41.4%.
Пример 6. 4,95 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,2151 г (6,36 ммоль) NiB12H12, подкисляют с помощью концентрированного раствора H2SO4 до pH≈2 и добавляют к нему 0,6761 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,6558 г (6,36 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 100 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:20. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе кислоты. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 1,4161 г (6,12 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 96,2%-ному выходу.Example 6. 4.95 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.2151 g (6.36 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 SO 4 to pH≈2 and add to it 0, 6761 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.6558 g (6.36 mmol) of 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a 1: 1 molar ratio. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 100 ml of 95% ethanol is added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:20. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no acid in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The bright lilac precipitate is dried at 20 ° C to constant weight and 1.4161 g (6.12 mmol) of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O are obtained, which corresponds to its 96.2% yield .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,13%, N - 21,63%, C - 3,59, B - 39,91%, H2O - 11,10%. Содержание составило 43,6%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.13%, N - 21.63%, C - 3.59, B - 39.91%, H 2 O - 11.10%. Content amounted to 43.6%.
Пример 7. 5,10 мл раствора додекагидро-клозо-додекабората никеля, содержащего 1,3138 г (6,55 ммоль) NiB12H12, подкисляют концентрированным раствором H2B12H12 до pH≈2 и добавляют к нему 0,6964 г кристаллического 97%-ного моногидрата 5-аминотетразола, содержащего 0,6754 г (6,55 ммоль) 5-CH3N5⋅H2O, что соответствует мольному соотношению 1:1. По мере растворения кристаллов 5-аминотетразола раствор меняет цвет с зеленого на синий. Для ускорения растворения раствор нагревают до 40-50°C, а затем добавляют в него 80 мл 95%-ного этанола, что соответствует объемному соотношению 1:16. Выпавший осадок отфильтровывают, а затем промывают этанолом до полного отсутствия в промывном растворе H2B12H12. Полноту отмывки от кислоты контролируют с помощью универсальной индикаторной бумаги. Осадок яркого сиреневого цвета сушат при 20°C до постоянного веса и получают 2,0496 г (6,37 ммоль) Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, что соответствует его 97,3%-ному выходу.Example 7. 5.10 ml of a solution of dodecahydro-closo-dodecaborate nickel containing 1.3138 g (6.55 mmol) of NiB 12 H 12 , acidified with a concentrated solution of H 2 B 12 H 12 to pH≈2 and add to it 0, 6964 g of crystalline 97% 5-aminotetrazole monohydrate containing 0.6754 g (6.55 mmol) of 5-CH 3 N 5 ⋅H 2 O, which corresponds to a 1: 1 molar ratio. As the crystals of 5-aminotetrazole dissolve, the solution changes color from green to blue. To accelerate dissolution, the solution is heated to 40-50 ° C, and then 80 ml of 95% ethanol are added to it, which corresponds to a volume ratio of 1:16. The precipitate formed is filtered off and then washed with ethanol until there is no H 2 B 12 H 12 in the washing solution. The completeness of washing from the acid is controlled using universal indicator paper. The bright lilac precipitate is dried at 20 ° C to constant weight and 2.0496 g (6.37 mmol) of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O are obtained, which corresponds to its 97.3% yield .
Вычислено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,25, N - 21,78, C - 3,73, B - 40,33, H2O - 11,20. Содержание составляет 44,1%.Calculated for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.25, N - 21.78, C - 3.73, B - 40.33, H 2 O - 11.20. Content makes up 44.1%.
Найдено для Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, вес.%: Ni - 18,13%, N - 21,63%, C - 3,59, B - 39,91%, H2O - 11,10%. Содержание составило 43,6%.Found for Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, wt.%: Ni - 18.13%, N - 21.63%, C - 3.59, B - 39.91%, H 2 O - 11.10%. Content amounted to 43.6%.
В примерах 1-4 целевое соединение получается с высоким выходом и чистотой. В примерах 2 и 3, показано, что использование небольшого избытка одного из компонентов не сказывается на выходе и чистоте целевого Ni(CH3N5)В12Н12⋅2H2O, но нерационально вследствие потери одного из компонентов в водно-этанольный фильтрат, из которого его трудно извлечь. В примере 4 показано, что избыток этанола, используемого для осаждения целевого продукта, не увеличивает выход и чистоту Ni(CH3N5)B12H12⋅2H2O, но приводит к перерасходу спирта. В примере 5 показано, что повышение кислотности до pH=4 приводит к загрязнению целевого соединения 5-аминотетразолатом никеля Ni(CH2N5)2⋅2H2O и заметному падению содержания В результате энергоемкость целевого соединения также снижается. В примере 6 показано, что использование серной кислоты для создания кислотности приводит к падению содержания в полученном продукте. Это можно объяснить заменой части на сульфат-анион SO4 2-. В примере 7, в котором используют недостаток этанола для осаждения, часть целевого соединения остается в растворе недоосажденным и уходит в фильтрат. Это приводит к снижению выхода целевого комплекса.In examples 1-4, the target compound is obtained in high yield and purity. In examples 2 and 3, it is shown that the use of a small excess of one of the components does not affect the yield and purity of the target Ni (CH 3 N 5 ) 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, but is irrational due to the loss of one of the components in the water-ethanol filtrate from which it is difficult to extract. Example 4 shows that the excess of ethanol used to precipitate the target product does not increase the yield and purity of Ni (CH 3 N 5 ) B 12 H 12 ⋅ 2H 2 O, but leads to an excessive consumption of alcohol. Example 5 shows that an increase in acidity to pH = 4 leads to contamination of the target compound with nickel 5-aminotetrazolate Ni (CH 2 N 5 ) 2 ⋅ 2H 2 O and a noticeable decrease in the content As a result, the energy intensity of the target compound is also reduced. Example 6 shows that the use of sulfuric acid to create acidity leads to a decrease in the content in the resulting product. This can be explained by replacing the part on the sulfate anion SO 4 2- . In example 7, in which a lack of ethanol is used for precipitation, a part of the target compound remains under-precipitated in solution and goes to the filtrate. This leads to a decrease in the yield of the target complex.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122122A RU2655393C1 (en) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017122122A RU2655393C1 (en) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655393C1 true RU2655393C1 (en) | 2018-05-28 |
Family
ID=62559853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017122122A RU2655393C1 (en) | 2017-06-22 | 2017-06-22 | 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655393C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693700C1 (en) * | 2018-10-04 | 2019-07-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Dihydrate of dodecahydro-closo-dodecaborate 5-aminotetrazole of cobalt and method of its production |
RU2762546C1 (en) * | 2020-06-23 | 2021-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Nickel dodecahydro-closo-dodecaborate bis(aminoguanidine) and method for production thereof |
RU2790672C1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Dodecahydro-closo-dodecaborates of complex transition-metal cations with urea and method for their production |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3184286A (en) * | 1961-02-17 | 1965-05-18 | Du Pont | Cs2b12h12*csno3 product and process for making same |
US20110160461A1 (en) * | 2007-02-15 | 2011-06-30 | Los Alamos National Security, Llc | Explosive complexes |
RU2617778C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-04-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Hemihydrate dodecahydro-klose-dodecaborate melamine and its method of preparation |
-
2017
- 2017-06-22 RU RU2017122122A patent/RU2655393C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3184286A (en) * | 1961-02-17 | 1965-05-18 | Du Pont | Cs2b12h12*csno3 product and process for making same |
US20110160461A1 (en) * | 2007-02-15 | 2011-06-30 | Los Alamos National Security, Llc | Explosive complexes |
RU2617778C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-04-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Hemihydrate dodecahydro-klose-dodecaborate melamine and its method of preparation |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
АВДЕЕВА В.В. и др., Кластерные анионы бора [B 10 H 10 ] 2- , [B 10 Cl 10 ] 2- и [B 12 H 12 ] 2- в реакциях комплексообразования Fe, Co и Ni с азагетероциклическими лигандами, V Конференция Молодых Ученых по Общей и Неорганической химии, Тезисы докладов, Москва, 2015, стр. 3-4. * |
ИЛЮШИН М.А. и др., Энергоемкие металлокомплексы в средствах инициирования, Российский химичекий журнал, 2001, т. XLV, номер 1, стр. 72-78. * |
ИЛЮШИН М.А. и др., Энергоемкие металлокомплексы в средствах инициирования, Российский химичекий журнал, 2001, т. XLV, номер 1, стр. 72-78. АВДЕЕВА В.В. и др., Кластерные анионы бора [B 10 H 10 ] 2- , [B 10 Cl 10 ] 2- и [B 12 H 12 ] 2- в реакциях комплексообразования Fe, Co и Ni с азагетероциклическими лигандами, V Конференция Молодых Ученых по Общей и Неорганической химии, Тезисы докладов, Москва, 2015, стр. 3-4. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693700C1 (en) * | 2018-10-04 | 2019-07-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Dihydrate of dodecahydro-closo-dodecaborate 5-aminotetrazole of cobalt and method of its production |
RU2762546C1 (en) * | 2020-06-23 | 2021-12-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Nickel dodecahydro-closo-dodecaborate bis(aminoguanidine) and method for production thereof |
RU2790672C1 (en) * | 2022-06-10 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) | Dodecahydro-closo-dodecaborates of complex transition-metal cations with urea and method for their production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fatiadi et al. | Cyclic polyhydroxy ketones. I. Oxidation products of hexahydroxybenzene (benzenehexol) | |
RU2655393C1 (en) | 5-aminotetrazole nickel dodecahydro-clozose-dodecaborate dihydrate and a process for its preparation | |
US9278984B2 (en) | Method for preparation of a lead-free primary explosive | |
JP6160621B2 (en) | Pyrroloquinoline quinone tetraalkali salt and crystal thereof, production method thereof, and composition | |
Chalaça et al. | Synthesis and structure of cadmium and zinc complexes of dehydroacetic acid | |
Huizing et al. | Hydrates of manganese (II) oxalate | |
RU2693700C1 (en) | Dihydrate of dodecahydro-closo-dodecaborate 5-aminotetrazole of cobalt and method of its production | |
Vairam et al. | Trimellitate complexes of divalent transition metals with hydrazinium cation: Thermal and spectroscopic studies | |
KR20030077555A (en) | Lithium Complexes of N-(1-Hydroxymethyl-2,3-dihydroxypropyl)-1,4,7-triscarboxymethyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecane, Production and Use Thereof | |
Luzyanin et al. | Novel and Mild Route to Phthalocyanines and 3‐Iminoisoindolin‐1‐ones via N, N‐Diethylhydroxylamine‐Promoted Conversion of Phthalonitriles and a Dramatic Solvent‐Dependence of the Reaction | |
Kuvshinova et al. | Synthesis, physicochemical and coordination properties of 5, 15-diphenyltetramethyltetraethylporphyn nitro derivatives | |
Nguyen et al. | Fe (Me 2-bpy) 2 (NCSe) 2 spin-crossover micro-and nanoparticles showing spin-state switching above 250 K | |
SU554816A3 (en) | The method of obtaining nitrogen-containing polycyclic compounds or their salts, or racemates, or optical antipodes | |
RU2617778C1 (en) | Hemihydrate dodecahydro-klose-dodecaborate melamine and its method of preparation | |
Györyovő et al. | Thermal behaviour of zinc (II) 5-chlorosalicylate complex compounds | |
RU2556930C2 (en) | Polyethyleneimine dodecahydro-closo-dodecarbonate and method of obtaining thereof | |
RU2762546C1 (en) | Nickel dodecahydro-closo-dodecaborate bis(aminoguanidine) and method for production thereof | |
Alaparthi et al. | A new detection mechanism involving keto–enol tautomerization: selective fluorescence detection of Al (III) by dehydration of secondary alcohols in mixed DMSO/aqueous media | |
RU2775081C1 (en) | 2,4-diamine-6-methyl-1,3,5-triazine dodecahydro-closo-dodecaborate semihydrate and method for production thereof | |
JP4998264B2 (en) | (-)-Method for producing alkaline earth metal salt of hydroxycitric acid | |
Chizhova et al. | Synthesis and properties of manganese complexes of meso-tetraphenyltetrabenzoporphyrin | |
RU2513021C1 (en) | Method of producing palladium (ii) beta-diketonate or beta-ketoiminate | |
Kuzman et al. | The role of mono-and dicarboxylic acids in the building of oxomolybdates containing {MoO 4},{Mo 2 O 5},{Mo 2 O 6},{Mo 3 O 8},{Mo 5 O 17},{Mo 5 O 18},{Mo 8 O 26}, and {SiMo 12 O 40} units | |
Gill et al. | Preparation, Characterization, X-Ray Structure Determination and Solution Properties of some Novel Copper (I) Bisulfate and Sulfate Salts and Their Stable Derivatives | |
Haworth et al. | CCXXXV.—Synthesis of cryptopine and protopine |