Ониевые соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1Н-тетразол-5-ил)фуроксана и способы их получения Российский патент 2017 года по МПК C07D271/08 C07D413/04 

Описание патента на изобретение RU2615630C1

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно к химии энергоемких гетероциклических и нитросоединений, конкретно к новым неописанным в литературе ониевым солям 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I и к способам их получения.

Соединения формулы I могут найти применение в качестве компонентов ракетных топлив и взрывчатых составов.

В литературе описаны ониевые соли 3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксанов общей формулы II:

, где

При

[L.L. Fershtat, M.A. Epishina, A.S. Kulikov, I.V. Ovchinnikov, I.V. Ananyev, N.N. Makhova, "An efficient access to (1H-tetrazol-5-yl)furoxan ammonium salts via a two-step dehydration/[3+2]-cycloaddition strategy", Tetrahedron, 2015, 71, 6764-6775].

R=NO2 [L. Liang, K. Wang, Ch. Bian, L. Ling, Zh. Zhou, "4-Nitro-3-(5-tetrazole)furoxan and Its Salts: Synthesis, Characterization, and Energetic Properties", Chem. Eur. J., 2013, 19, 14902-14910].

[H. Huang, Zh. Zhou, L. Liang, J. Song, K. Wang, D. Cao, Ch. Bian, W. Sun, M. Xue, "Nitrogen-Rich Energetic Dianionic Salts of 3,4-Bis(1H-5-tetrazolyl)furoxan with Excellent Thermal Stability", Z. Anorg. Allg. Chem. 2012, 638, 392-400].

При

R=NO2 [L. Liang, K. Wang, Ch. Bian, L. Ling, Zh. Zhou, "4-Nitro-3-(5-tetrazole)furoxan and Its Salts: Synthesis, Characterization, and Energetic Properties", Chem. Eur. J., 2013, 19, 14902-14910].

, соответственно [H. Huang, Zh. Zhou, L. Liang, J. Song, K. Wang, D. Cao, Ch. Bian, W. Sun, M. Xue, "Nitrogen-Rich Energetic Dianionic Salts of 3,4-Bis(1H-5-tetrazolyl)furoxan with Excellent Thermal Stability", Z. Anorg. Allg. Chem. 2012, 638, 392-400].

При

R=NO2 [L. Liang, K. Wang, Ch. Bian, L. Ling, Zh. Zhou, "4-Nitro-3-(5-tetrazole)furoxan and Its Salts: Synthesis, Characterization, and Energetic Properties", Chem. Eur. J., 2013, 19, 14902-14910].

Задачей настоящего изобретения является изыскание новых высокоэнергетических соединений с улучшенными характеристиками, а также разработка способов их получения.

Поставленная задача достигается новыми неописанными в литературе ониевыми солями 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I:

, где

, и способами их получения.

Предлагаемые соединения формулы I отличаются от известных ониевых солей 3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксанов наличием в одной структуре как 3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксанового фрагмента, так и эксплозофорной 1-азокси-1,1-динитроэтильной группы, обеспечивающих высокий энергетический потенциал данных соединений.

Предложен способ получения ониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где , путем обработки калиевой соли 1,1-динитроэтана окислами азота в среде инертного органического растворителя при охлаждении, с последующим взаимодействием образующегося 1,1-динитро-1-нитрозоэтана с 3-циано-4-аминофуроксаном в присутствии дибромизоцианурата при охлаждении в среде инертного органического растворителя, приводящий к образованию 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-цианофуроксана (III), который подвергают взаимодействию с триметилсилилазидом в присутствии фторида аммония в среде полярного органического растворителя.

Процесс протекает по следующей схеме:

В качестве инертного органического растворителя на первой стадии - нитрозирование калиевой соли 1,1-динитроэтана - используют, например, хлористый метилен. Данную реакцию преимущественно ведут при температуре -25°C и мольном соотношении тетраоксид диазота:калиевая соль 1,1-динитроэтана, равном 1:1,11.

В качестве инертного органического растворителя на второй стадии - конденсацие 1,1-динитро-1-нитрозоэтана с 3-циано-4-аминофуроксаном - используют, например, хлористый метилен, и реакцию преимущественно ведут при температуре (-10 ÷ -7°C) и мольном соотношении калиевая соль 1,1-динитроэтана : дибромизоцианурат:3-циано-4-аминофуроксан, равном 3:1,5:1.

В качестве органического полярного растворителя на завершающей стадии - [3+2]-циклоприсоединение 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-цианофуроксана (III) к триметилсилилазиду - используют, например, ацетонитрил. Реакцию проводят преимущественно при комнатной температуре и мольном соотношении триметилсилилазид:фторид аммония:соединение формулы III, равном 2,5:1:1.

Предложен способ получения ониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где путем обработки ониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где , гуанидиннитратом при нагревании в водной среде.

Процесс протекает по следующей схеме:

Процесс ведут преимущественно при температуре 70°C и мольном соотношении гуанидиннитрат:ониевая соль формулы 1а, равном 1,06:1.

Предложен способ получения ониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где , путем подкисления ониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где , минеральной кислотой в водной среде, с последующей обработкой образующегося 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (IV) дигидроксидом бария, приводящей к образованию бариевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана, которую без выделения сразу подвергают взаимодействию с аминогуанидинсульфатом при нагревании в водной среде.

Процесс протекает по следующей схеме:

В качестве минеральной кислоты на первой стадии - подкисление ониевой соли формулы Ia, используют, например, соляную кислоту с концентрацией, например, 10%, и реакцию ведут преимущественно при комнатной температуре до установления реакции среды на уровне рН~1.

Дигидроксид бария на стадии получения бариевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана используют в виде октогидрата, а аминогуанидинсульфат на завершающей стадии - в виде моногидрата. Реакцию ведут преимущественно при температуре 45°C и мольном соотношении октогидрат дигидроксида бария:моногидрат аминогуанидинсульфата:соединение формулы IV, равном 0,5:0,5:1.

Замена на этой стадии аминогуанидинсульфата сульфатом гуанидиния или другими его аминопроизводными аналогично приведет к получению соответствующих ониевых солей общей формулы I, где

и .

Полученный на стадии подкисления 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксан (IV) представляет самостоятельный интерес в качестве полупродукта для синтеза широкого спектра новых высокоэнергетических веществ ковалентного и ионного строения. Так, например, обработкой его органическими и неорганическими основаниями, например, аммиаком, гидразином, аминопроизводными 1,2,3-, 1,2,4-триазолов и тетразола, могут быть получены соответствующие соли общей формулы I, где, например,

В качестве компонентов (энергетических наполнителей, окислителей) ракетных топлив и взрывчатых составов применяются энергоемкие органические соединения, в роли которых обычно выступают штатные взрывчатые вещества, такие как гексоген (RDX) и октоген (НМХ), а также перспективное высокоэнергетическое соединение - динитрамид аммония (ADN). Недостатком указанных энергоемких соединений является низкая энтальпия образования (см. таблицу).

Свойства предложенных ониевых солей 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I в сравнении с энергоемкими соединениями аналогичного назначения приведены в таблице.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание и разработка способов получения нового класса высокоэнергетических веществ - ониевых солей 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1Н-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I, имеющих в своей структуре как 3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксановый фрагмент, так и эксплозофорную азоксидинитроэтильную группу, и характеризующихся сочетанием высокой плотности (d), оптимального кислородного баланса, а также большей в сравнении со взрывчатыми веществами аналогичного назначения (см. таблицу). Эти соединения могут найти применение в качестве компонентов (энергетических наполнителей) высокоимпульсных ракетных топлив и мощных взрывчатых составов.

Исходные соединения, используемые для получения предлагаемых соединений формулы I, описаны в литературе. Калиевая соль 1,1-динитроэтана [В.И. Словецкий, А.Ф. Тошчева, А.А. Файнзильберг, С.А. Шевелев, В.И. Ерашко. «Исследование ионных ассоциатов солей нитросоединений в растворах. Сообщение 1. Ассоциация солей гемдинитроалканов и тринитрометана в воде». Изв. АН СССР. Сер. хим., 1968, 1054-1060], 1,1-динитро-1-нитрозоэтан [Н.Н. Махова, И.В. Овчинников, В.Г. Дубонос, Ю.А. Стреленко, Л.И. Хмельницкий. «Новые способы получения нитрилоксидов и соответствующий дизамещенных фуроксанов взаимодействием N2O4 с солями замещенных динитрометанов». Изв. АН. Сер. хим., 1993, 147-151] и 3-циано-4-аминофуроксан [В.Г. Андрианов. «Синтез и свойства производных 4-аминофуроксан-3-карбоновой кислоты». Химия гетероцикл. соединений, 1997, 1115-1119] получены по опубликованным методикам.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его объем.

Пример 1

К суспензии калиевой соли 1,1-динитроэтана (4,93 г, 31,2 ммоль) в хлористом метилене (12,7 мл) при -25°C и перемешивании прибавили раствор N2O4 (2,59 г, 28,1 ммоль) в хлористом метилене (7,0 мл), после выдержки при -25°C и перемешивании в течение 2 минут осадок быстро отфильтровали, к маточному раствору при -30°C и перемешивании прибавили дибромизоцианурат (4,48 г, 15,6 ммоль) и 3-циано-4-аминофуроксан (1,31 г, 10,4 ммоль), температуру реакционной смеси плавно подняли до -10°C и перемешивали сначала при -10 ÷ -7°C в течение 2 ч, затем при 0-5°C в течение 3 ч. Осадок отфильтровали, тщательно промыли диэтиловым эфиром, после удаления растворителя маточного раствора в вакууме продукт очистили методом колоночной хроматографии на силикагеле (элюент-хлористый метилен-четыреххлористый углерод, 1:2). Получили 1,22 г (43%) 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-цианофуроксана (III), кристаллы белого цвета, т.пл. 94-95°C (из смеси этанол-вода). Найдено (%): С, 21,67; Н, 1,11; N, 36,12. C5H3N7O7 (273,12). Вычислено (%): С, 21,99; Н, 1,11; N, 35,90. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, CDCl3, δ, м.д.): 2,86 (с, Me). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, CDCl3, δ, м.д.): 30,3 (Me); 92,9 (С(3)); 104,2 (CN); 110,1 (C(NO2)2Me); 152,4 (С(4)). Спектр ЯМР 14N (22 МГц, CDCl3, δ, м.д.): -44 (N=N→O, Δv0.5=60 Гц); -16 (2 NO2, N→O (фуроксан), Δv0.5=37 Гц). ИК-спектр, v/см-1: 1614 (оч.с, ш, фуроксан); 1574 (с, асимм. C(NO2)2Me); 1532 (оч.с, N=N→O); 1329 (с, симм. C(NO2)2Me).

К раствору 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-цианофуроксана (III) (1,22 г, 4,47 ммоль) в ацетонитриле (15,0 мл) при 20°C и перемешивании постепенно прибавили триметилсилилазид (1,47 мл, 1,29 г, 11,2 ммоль) и фторид аммония (0,165 г, 4,47 ммоль), реакционную смесь перемешивали при 20°C в течение 24 ч, осадок отфильтровали, промыли ацетонитрилом и высушили на роторном испарителе. Получили 1,03 г (69%) аммониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (Ia), кристаллы белого цвета, т.пл. 142-144°C. Найдено (%): С, 18,33; Н, 2,31; N, 46,43. C5H7N11O7 (333,18). Вычислено (%): С, 18,02; Н, 2,12; N, 46,24. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 2,87 (с, 3 Н, Me); 7,23 (т, 4 Н, NH4+, 50,4 Гц). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 29,4 (Me); 104,4 (С(3) фуроксан); 110,5 (C(NO2)2Me); 146,3 (С(5) тетразол); 153,8 (С(4) фуроксан). Спектр ЯМР 14N (22 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): -358 (т, NH4+, 50 Гц, Δv0.5=112 Гц); -44 (N=N→O, Δv0.5=233 Гц); -9 (2 NO2, Δv0.5=204 Гц). ИК-спектр, v/см-1: 3135 (оч.с, ш, NH4+); 3033 (оч.с, ш, NH4+); 1620 (оч.с, фуроксан); 1590 (оч.с, асимм. C(NO2)2Me); 1512 (оч.с, N=N→O); 1329 (с, симм. C(NO2)2Me); 1113, 989 (оба ср, тетразол).

Пример 2

К раствору аммониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (Ia) (0,100 г, 0,300 ммоль) в воде (0,8 мл) при 20°C прибавили гуанидиннитрат (0,039 г, 0,318 ммоль), реакционную смесь нагревали термопистолетом до образования раствора (~70°C), который оставили охлаждаться при комнатной температуре. На следующий день, выделившийся осадок отфильтровали, тщательно промыли диэтиловым эфиром и высушили на роторном испарителе. Получили 0,089 г (79%) гуанидиновой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (1б), кристаллы светло-желтого цвета, т.пл. 149-150°C разл. (из воды). Найдено (%): С, 19,01; Н, 2,35; N, 48,82. C5H7N11O7 (375,22). Вычислено (%): С, 19,21; Н, 2,42; N, 48,53. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 2,90 (с, 3 Н, Me); 7,00 (уш.с, 6 Н, CH6N3+). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 29,4 (Me); 104,9 (С(3) фуроксан); 110,3 (C(NO2)2Me); 146,1 (С(5) тетразол); 154,2 (С(4) фуроксан); 157.9 (CH6N3+). Спектр ЯМР 14N (22 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): -302 (CH6N3+, 50 Гц, Δv0.5=1440 Гц); -41 (N=N→O, Δv0.5=157 Гц); -10 (фуроксан, Δv0.5=268 Гц); -4 (2 NO2, Δv0.5=17 Гц). ИК-спектр, v/см-1: 3451 (оч.с, NH); 3185 (с, NH2); 3071 (с, NH2); 1659 (оч.с, C=N); 1627 (оч.с, фуроксан); 1588 (оч.с, асимм. С(NO2)2Me); 1511 (оч.с, N=N→O); 1337 (ср, симм. С(NO2)2Me): 1117, 986 (оба ср, тетразол).

Пример 3

К раствору аммониевой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (Ia) (0.070 г, 0.210 ммоль) в воде (10.0 мл) при 20°C и перемешивании прибавили 10%-ную соляную кислоту (0.32 мл) до рН~1, выделившийся осадок отфильтровали, промыли водой (3×2 мл) и высушили на роторном испарителе. Получили 0.050 г (76%) 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (IV), кристаллы белого цвета, т.пл. 125-126 с разл. (из воды). Найдено (%): С, 19.23; Н, 1.30; N, 44.61. C5H8N6O6 (316.15). Вычислено (%): С, 19.00; Н, 1.28; N, 44.30. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, ацетон-d6, δ, м.д.): 3.04 (с, Me). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, ацетон-d6, δ, м.д.): 30.8 (Me); 104.0 (С(3) фуроксан); 111.9 (C(NO2)2Me); 147.5 (С(5) тетразол); 154.4 (С(4) фуроксан). Спектр ЯМР 14N (22 МГц, ацетон-d6, δ, м.д.): -42 (N=N→O, Δv0.5=67 Гц); -12 (2 NO2, Δv0.5=47 Гц). ИК-спектр, v/см-1: 2909 (ср, ш, NH); 1639 (оч.с, фуроксан); 1581 (оч.с, асимм. C(NO2)2Me); 1516 (оч.с, N=N→O); 1332 (с, симм. C(NO2)2Me); 1109, 1026 (оба ср, тетразол).

К суспензии 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (IV) (0,050 г, 0,158 ммоль) в воде (8,3 мл) при 20°C и перемешивании прибавили Ва(ОН)2×8H2O (0,025 г, 0,0790 ммоль), реакционную смесь выдерживали при 45°C и перемешивании в течение 15 минут (до образования раствора), затем прибавили раствор гидрата аминогуанидинсульфата (0,019 г, 0,0790 ммоль) в воде (8,3 мл), полученную суспензию выдерживали при 45°C и перемешивании в течение 1.5 ч, после чего осадок отфильтровали, растворитель маточного раствора удалили в вакууме, остаток тщательно промыли диэтиловым эфиром и высушили на роторном испарителе. Получили 0,052 г (84%) аминогуанидиновой соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана (Iв), гигроскопичные кристаллы светло-желтого цвета. Спектр ЯМР 1Н (300 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 2,93 (с, 3 Н, Me); 4,71 (уш.с, 2 Н, NH2); 6,78 (уш.с, 2 Н, NH2); 7,27 (уш.с, 2 Н, NH2); 8,60 (с, 1 Н, NH). Спектр ЯМР 13С (75 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): 29,4 (Me); 104,3 (С(3) фуроксан); 110,4 (C(NO2)2Me); 146,6 (С(5) тетразол); 152,8 (С(4) фуроксан); 158,3 (CH7N4+). Спектр ЯМР 14N (22 МГц, ДМСО-d6, δ, м.д.): -305 (CH6N3+, 50 Гц, Δv0.5=1460 Гц); -39 (N=N→O, Δv0.5=168 Гц); -12 (фуроксан, Δv0.5=280 Гц); -2 (2 NO2, Δv0.5=34 Гц). ИК-спектр, v/см-1: 3423 (оч.с, NH); 3152 (с, NH2); 3078 (с, NH2); 1677 (оч.с, C=N); 1631 (оч.с, фуроксан); 1578 (оч.с, асимм. С(NO2)2Me); 1517 (оч.с, N=N→O): 1355 (ср, симм. C(NO2)2Me); 1116, 981 (оба ср, тетразол).

Похожие патенты RU2615630C1

название год авторы номер документа
3-(ТРИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИ)-4-НИТРАМИНОФУРАЗАНЫ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Парахин Владимир Валерьевич
RU2485108C1
Замещенные [(3-нитро-1Н-1,2,4-триазол-1-ил)-NNO-азокси]фуразаны и способ их получения 2020
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Гуляев Дмитрий Александрович
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2747110C1
Замещенные [(3,4-динитро-1H-пиразол-1-ил)-NNO-азокси]фуразаны и способ их получения 2020
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Коннов Алексей Анатольевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2756321C1
3,3'-БИС(ФТОРДИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИ)-4,4'-ДИФУРАЗАНИЛОВЫЙ ЭФИР И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2013
  • Парахин Владимир Валерьевич
  • Лукьянов Олег Алексеевич
RU2536041C1
Соли 3-амино-4-(1Н-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана и способы их получения 2023
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Леонов Никита Евгеньевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2804394C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИСОЕДИНЕНИЙ 2014
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Похвиснева Галина Валентиновна
  • Терникова Татьяна Викторовна
RU2558138C1
1,1'-(Е)-Диазен-1,2-диилбис[3-(нитро-NNO-азокси)-1Н-1,2,4-триазол] и способ его получения 2022
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Леонов Никита Евгеньевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2782118C1
7-Нитро-3-(нитро-NNO-азокси)[1,2,4]триазоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4-амин и способ его получения 2019
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Аникин Олег Васильевич
  • Леонов Никита Евгеньевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2697843C1
3,3`-БИС(ФТОРДИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИФУРАЗАНИЛ)ФУРОКСАН И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2014
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Похвиснева Галина Валентиновна
  • Терникова Татьяна Викторовна
RU2557552C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ [1,2,3,4]ТЕТРАЗИНО[5,6-е][1,2,3,4]ТЕТРАЗИН-1,3,6,8-ТЕТРАОКСИДА 2015
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Гуськов Алексей Андреевич
  • Аникин Олег Васильевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2593993C1

Реферат патента 2017 года Ониевые соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1Н-тетразол-5-ил)фуроксана и способы их получения

Изобретение относится к новым ониевым солям 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I:

, где

, а также к способами их получения. Технический результат: разработан способ получения нового класса высокоэнергетических веществ - ониевых солей 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I. Предлагаемые соединения могут найти применение в качестве компонентов ракетных топлив и взрывчатых составов. 4 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 615 630 C1

1. Ониевые соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана общей формулы I:

, где

2. Способ получения соединений по п. 1 общей формулы I, где , заключающийся в том, что калиевую соль 1,1-динитроэтана подвергают обработке окислами азота в среде инертного органического растворителя при охлаждении, с последующим взаимодействием образующегося 1,1-динитро-1-нитрозоэтана с 3-циано-4-аминофуроксаном в присутствии дибромизоцианурата при охлаждении в среде инертного органического растворителя, и полученный при этом 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-цианофуроксан подвергают обработке триметилсилилазидом в присутствии фторида аммония в среде полярного органического растворителя.

3. Способ получения соединений по п. 1 общей формулы I, где , заключающийся в том, что ониевую соль 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где , подвергают взаимодействию с гуанидиннитратом при нагревании в водной среде.

4. Способ получения соединений по п. 1 общей формулы I, где , заключающийся в том, что ониевую соль 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана формулы I, где подвергают подкислению соляной кислотой в водной среде, с последующей обработкой образующегося 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана дигидроксидом бария при нагревании в водной среде, и полученную при этом бариевую соль 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1H-тетразол-5-ил)фуроксана подвергают взаимодействию с аминогуанидинсульфатом при нагревании в водной среде.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2615630C1

Leonid L
Fershtat, Margarita A
Epishina, Alexander S
Kulikov, Igor V
Ovchinnikov, Ivan V
Ananyev, Nina N
Makhova, An efficient access to (1H-tetrazol-5-yl)furoxan ammonium salts via a two-step dehydration/[3+2]-cycloaddition strategy, Tetrahedron 71, 6764-6775 (2015)
L
Liang, K
Wang, Ch
Bian, L
Ling, Zh
Zhou, "4-Nitro-3-(5-tetrazole)furoxan and Its Salts: Synthesis, Characterization, and Energetic Properties", Chem
Eur
J., 19, 14902-14910 (2013)
Fang Xiang, Qiong Wu, Weihua Zhu and Heming Xiao, Comparative Theoretical Studies on Energetic Ionic Salts Composed of Heterocycle-Functionalized Nitraminofurazanate-Based Anions and Triaminoguanidinium Cation, J
Chem
Eng
Data, 59, 2, 295-306 (2014)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИСОЕДИНЕНИЙ 2014
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Похвиснева Галина Валентиновна
  • Терникова Татьяна Викторовна
RU2558138C1

RU 2 615 630 C1

Авторы

Парахин Владимир Валерьевич

Лукьянов Олег Алексеевич

Даты

2017-04-05Публикация

2016-06-08Подача