exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике

11,3-Диамино-2,4,6-тринитробензол

Физико-химические свойства:
1,3-Диамино-2,4,6-тринитробензол, тринитрофенилендиамин, DATB, ДАТБ. Желтое кристаллическое вещество почти нерастворимое в воде, бензоле, спирте, раств. в уксусном ангидриде и нитробензоле, в ДМСО (2.2% при 25°С, 8.8% при 60°С, 19% при 98°С), в ДМФА (2.5% при 25°С, 5.2% при 60°С, 14% при 98°С) слегка растворим в ледяной уксусной кислоте. С ароматическими углеводородами, ароматическими аминами и хинолином образует комплексы с переносом заряда. Плотность 1.837 г/см3.

Восприимчивость к нагреванию и внешним воздействиям:
t пл. 289°С с разложением по другим данным t пл. 286-301°С с разложением. Выше 216°С переходит в кристаллическую форму с меньшей плотностью (1.815 г/см3), что во многих случаях может ограничить температуру применения. t всп. ок. 340°С. Стабильность в вакууме менее 0.03 куб. см газа за 48ч при 120°С навеска 1г. Малочувствителен к механическим и тепловым воздействиям (меньше чем тротил). Чувствительность к удару 243см (гексоген 25см, тротил - 160см). Критический диаметр составляет 6 мм для плотности 1.78-1.8 г/см3.

Энергетические характеристики:
Скорость детонации 7520 м/с при плотн. 1.79 г/см3. Давление на фронте дет волны 25.9ГПа. Теплота взрыва (эксперимент, вода - пар) 3.81 МДж/кг (680ккал/кг при 0.57г/см3, 930ккал/кг при 1.5г/см3). Теплота образования -23.4 ккал/моль. Бризантность по Гессу 16-17 мм, Plate Dent Test 120% от тротила.

Применение:
Впервые получен в 1884г (Noelting & Collin), интерес как к термостойкому ВВ был проявлен в США после 2 мир. войны. Применялся как флегматизатор октогена в термостойких ВВ, термостойкое ВВ для буровзрывных работ, ВВ для снаряжения боеголовок высокоскоростных ракет (в смеси с полимерами) например в ракетах воздух-воздух "Sparrow", в настоящее время в США по-видимому не производится. По взрывчатым свойствам и применению аналогичен триаминотринитробензолу, но менее термостоек. Используется также для взрывных работ в высокотемпературной среде, в качестве баллистического модификатора некоторых порохов и в космической технике.

Получение:
Получают нитрованием нитрующей смесью, содержащей олеум, 1,3-дихлорбензола до дихлортринитробензола, который затем обрабатывают аммиаком в спиртовом растворе или в бензоле.

1) Получение из тринитрорезорцина (стифниновой кислоты):
В трехгорлую колбу оборудованную мешалкой, капельной воронкой, обратным холодильником и термометром помещают 12.8г тринитрорезорцина и 81.5г хлорокиси фосфора. Затем из капельной воронки при 20°С и перемешивании к полученной суспензии приливают 4г пиридина (пиридин и хлорокись фосфора должны быть свежеперегнанными). Реакционную массу нагревают на водяной бане до 95°С и выдерживают при этой температуре 1 час. После охлаждения смесь выливают в 400г льда при перемешивании (до исчезновения 2-х слоев). Осадок отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции. Затем к полученному дихлортринитробензолу добавляют метанол, нагревают на водяной бане и пропускают аммиак аналогично 5).

2) Получение из 1,3-диметоксибензола:
К 4200мл 95% серной кислоты при перемешивании быстро добавили 735г 1,3-диметоксибензола. Температуру подняли до 90°С на паровой бане и выдержали при этой температуре 30мин. Раствор сначала становится зеленым а потом формируется серый осадок. Затем температуру понижают до 5-10°С и в течение 2.5 часов с помощью капельной воронки приливают 2800мл 70% азотной кислоты, добавление кислоты должно быть таким медленным, чтобы температура не поднималась выше 30°С. Реакция при этом сильно экзотермическая, смесь становится красно-коричневой и полупродукт выделяется частично в виде пены. Затем быстро добавили еще 1400мл азотной кислоты и перемешивали в течение 15мин. Смесь вылили в большое кол-во льда. После таяния всего льда смесь отфильтровали. После сушки выход 1,3-диметокси-2,4,6-тринитробензола составил 87%.
25мл абсолютного метанола охладили до 7°С и пропускали через него аммиак до насыщения. 10г 1,3-диметокси-2,4,6-тринитробензола растворили в 50мл теплого бензола, раствор охладили до комнатной температуры и по каплям добавляли к аммиачному раствору в течение 10мин при охлаждении (температура не должна быть выше 13°С). Смесь перемешивали и охлаждали еще 10мин, а затем отфильтровали желтый осадок и промыли его спиртом. Выход ДАТБ 96% от теории.

Аминирование можно также провести следующим способом:
5г 1,3-диметокси-2,4,6-тринитробензола в смеси 50мл абсолютного этанола и 30мл бензола быстро прилили к раствору 10г ацетата аммония в 50мл этанола и 10мл бензола. Смесь нагревали 15мин на паровой бане, охладили до 50°С, отфильтровали осадок, промыли его этанолом и эфиром. Выход ДАТБ 86% от теории.

3) Получение диаминотринитробензола из пикрамида (тринитроанилина) и О-метилгидроксиламина гидрохлорида:
10мл ДМСО добавили при энергичном перемешивании к 0.477г пикрамида, 0.709г О-метилгидроксиламина гидрохлорида (Внимание! Сильный канцероген и мутаген) и натрия метоксида (1.27г). Темно-коричневую суспензию перемешивали при комнатной температуре 2 часа, затем смесь вылили в 200мл 0.12Н соляной кислоты. Осадок отфильтровали, промыли водой и высушили. Выход 89%.

4) Получение из тринитро-m-анизидина или тринитро m-фенетидина в лаборатории:
10 г тонко измельченного тринитро-m-анизидина или тринитро - m-фенетидина залили 80 мл конц. р-ра аммиака и оставили на 24 часа при комнатной температуре. Промыли водой и прокипятили в спирте для удаления непрореагировавших компонентов. t пл. продукта 285°С, может быть повышена перекристаллизацией из ледяной уксусной кислоты.

5) Получение диаминотринитробензола из m-нитроанилина
В трехгорлую колбу оборудованную мешалкой и термометром помещают 300г серной кислоты конц. более 95% и при перемешивании и периодическом охлаждении добавляют порциями 10г м-нитроанилина, так, чтобы к концу смешения температура в колбе была около 50°С. После получасовой выдержки при этой температуре начинают приливать из капельной воронки 23-25г 96-99% азотной кислоты, поддерживая температуру в колбе с помощью охлаждающей водяной бани в интервале 50-55°С. По окончании слива образовавшуюся суспензию перемешивают 1.5 часа при 55°С, затем охлаждают, отфильтровывают осадок на стеклянном фильтре и отжимают его от отработанной кислоты. В колбу наливают 150-200мл холодной воды и при энергичном перемешивании добавляют порциями кислый продукт с фильтра, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше 25°С. Затем осадок отфильтровывают и промывают на фильтре холодной водой до нейтральной реакции. Полученный таким образом тетранитроанилин* сушат в эксикаторе над окисью фосфора или в вакууме при комнатной температуре. Выход около 75%.

В колбу, оборудованную мешалкой и обратным холодильником помещают 100мл метанола и 10г сухого тетранитроанилина. Смесь кипятят при помешивании на водяной бане до полного растворения (20-30мин), затем медленно охлаждают до 15°С и отфильтровывают выпавшие желтые кристаллы тринитроаминоанизола (выход 75%).

Осадок с фильтра переносят в колбу, смешивают с 40-50мл метанола и пропускают при перемешивании в течение часа газообразный аммиак, поддерживая при помощи водяной бани температуру 50°С. Затем содержимое колбы охлаждают. Осадок ДАТБ отфильтровывают, промывают метанолом и сушат. Выход в пересчете на тетранитроанилин около 70%.

Автор: ()

© Добрейшей души человеки, 2003-2017

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.