Способ получения 1,5-динитро-3,7-эндометилен-1,3,5,7-тетразациклооктана

Предлагаемое изобретение относится к области технологии взрывчатых веществ. 1,5-Динитро-3,7-эндометилен-1,3,5,7-тетразациклооктан /ДПТ/ является полупродуктом синтеза мощного взрывчатого вещества - октогена.

Известные два принципиально отмеченных способа получения ДПТ: нитролизом уротропина в уксусноангидридной среде и конденсацией формальдегида с нитрамидом и аммиаком по Манниху.

Наиболее доступным из них является первый метод. Однако в данном случае выход ДПТ не превышает 40÷45% /W.E. Bachman и др. J. Am. Chem. Soc., 73, 2769, 2773 /1951 г./; В. Долежал, кандидатская диссертация, ЛТИ им. Ленсовета, 1960 г./.

Предлагаемый способ получения ДПТ отличается от известных тем, что в качестве исходного сырья используют эфиры полиметиленнитразаспиртов общей формулы:

RO[CH₂N(NO₂)]_nCH₂OR, где R=COCH₃, NO₂; n=1÷4

Указанные полиметиленнитрамины получаются при синтезе октогена как побочные продукты в количестве, превышающем выход октогена. Эти примеси в настоящее время сжигаются в процессе стабилизации октогена-сырца и отработанных кислот. Предлагаемый способ получения ДПТ позволяет реализовать побочные продукты в синтезе октогена существующими способами.

Полученные ДПТ осуществляют действием водно-спиртовых растворов гидроокиси калия или натрия на растворы эфиров полиметиленнитразаспиртов и последующим взаимодействием выделяющихся солей нитраминов с формальдегидом и солями аммония при pH=5,0÷6,5. В качестве растворителей могут быть использованы диоксан, 1,2-дихлорэтан, этилацетат, тетрагидрофуран, диметилформамид.

Пример синтеза

1 в.ч. эфира полиметиленнитразаспирта растворяют в 10÷15 об.ч. растворителя, добавляют раствор 0,71 в.ч. гидроокиси калия или натрия в смеси 0,6 об.ч. воды и 3,75 об.ч. этанола при температуре 8÷10° и смесь выдерживают 15÷20 мин. После этого выделившуюся соль полиметиленнитрамина отделяют /при использовании водорастворимых растворителей/ и на фильтре растворяют в 10÷15 об.ч. холодной воды. В случае использования несмешивающихся с водой растворителей водный раствор соли нитрамина получают добавлением воды непосредственно в реакционную массу, затем отделяют его и добавляют к нему 2,1 об.ч. формальдегида /в виде 36%-ного раствора/ и 0,71 в.ч. нитрата аммония и доводят pH раствора до 5,0÷6,5 бикарбонатом натрия или водным раствором аммиака. Смесь выдерживают при комнатной температуре в течение часа, осадок ДПТ отделяют, выход 60÷65% от теории, считая на все нитраминные группы.