Соли 3-амино-4-(1Н-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана и способы их получения Российский патент 2023 года по МПК C07D257/06 C10L10/00 C06B25/00 

Описание патента на изобретение RU2804394C1

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно, к химии энергоемких гетероциклических соединений, конкретно, к новым, неописанным в литературе, солям 3-амино-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы:

где X=NH4 (Ia) или N2H5 (Iб), и к способам их получения. Соединения общей формулы I могут найти применение в качестве диспергаторов твердых топлив для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД).

В литературе описаны структурно аналогичные 3-метил-4-(тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразаны (по данным базы SciFinder CAS American Chemical Society) общей формулы:

где R=1-Н (IIа), 1-Ме (IIб) или 2-Ме (IIв)

(С.Г. Злотин, А.И. Подгурский, Н.В. Айрапетова, О.А. Лукьянов, "Химические свойства N'-цианодиазен N-оксидов. Реакции с участием нитрильной группы", Изв. АН. Сер. хим., 1991, 7, 1647-1653).

Соединения общей формулы II характеризуются невысокими значениями энтальпии образования, что делает малоэффективным применение этих соединений в качестве диспергаторов твердых топлив для ПВРД.

Также в литературе описаны структурно аналогичные 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил)фуразаны (по данным базы SciFinder CAS American Chemical Society), общей формулы:

где X=Н (IIIa), NH4 (IIIб) или N2H5 (IIIв)

(R. Wang, Y. Guo, Z. Zeng, В. Twamley, J.M. Sheeve. "Furazan-Functionalized Tetrazolate-Based Salts: A New Family of Insensitive Energetic Materials", Chem. Eur. J., 2009, 15, 2625-2634).

Соединения общей формулы III характеризуются невысокими значениями энтальпии образования и плотности, а также коэффициентами избытка окислителя (α) ниже оптимального значения α=0.2-0.4, что делает малоэффективным применение этих соединений в качестве диспергаторов твердых топлив для ПВРД.

Технической задачей предлагаемого изобретения является изыскание новых, неописанных в литературе, соединений ряда (1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразанов, характеризующихся сочетанием высокой энтальпии образования (ΔHf°>500 ккал/кг), высокой плотности (d≥1.70 г/см3), оптимального коэффициента избытка окислителя (α=0.2-0.4), температуры плавления и температуры начала интенсивного разложения выше 150°С, что обеспечит эффективность их применения в качестве диспергаторов твердых топлив для ПВРД, а также разработка способов их получения.

Поставленная техническая задача достигается новыми, неописанными в литературе, солями 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы:

где X=NH4 (Ia) или N2H5 (Iб), и способами их получения. Предлагаемые соединения общей формулы I содержат в своей молекуле фуразановый и тетразольный циклы, связанные азоксимостиком, что обеспечивает высокую энтальпию образования, хорошую плотность и оптимальный кислородный баланс данных соединений. Соединения общей формулы I могут представить интерес в качестве диспергаторов твердых топлив для ПВРД.

Известные (тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразаны общей формулы II также содержат фуразановый и тетразольный циклы, связанные азоксимостиком, но характеризуются невысокой энтальпией образования и невысокой плотностью из-за наличия метальных заместителей в фуразановом и тетразольном циклах. Известные 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил)фуразаны общей формулы III не содержат в своей молекуле азоксигруппу и характеризуются невысокой энтальпией образования и низкими коэффициентами избытка окислителя (α=0.11-0.13), что делает малоэффективным применение соединений общей формулы III в качестве диспергаторов твердых топлив для ПВРД. Предложен также способ получения солей 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы I, где X=NH4 (Ia) или N2H5 (Iб), заключающийся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с азидом натрия в воде или в смеси воды с апротонным органическим растворителем при повышенной температуре с последующим подкислением реакционной смеси 10%-ной соляной кислотой, образующийся при этом новый моногидрат 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) выделяют и подвергают взаимодействию с насыщенным водным раствором аммиака в среде протонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) или, при необходимости получения гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб), соединение V обрабатывают гидразин-гидратом в среде протонного органического растворителя с последующим выделением целевого продукта Iб.

Предложен также одностадийный способ получения соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы I, где X=NH4 (Ia), заключающийся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с триметилсилилазидом и фторидом аммония в среде апротонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia). Процессы получения целевых продуктов Ia и Iб протекают по следующей схеме:

В качестве апротонного органического растворителя на стадии получения нового моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) используют, например, диоксан. Объемное соотношение вода: апротонный органический растворитель составляет преимущественно 1:1. Процесс проводят при температуре преимущественно 50-60°С.

В качестве протонного органического растворителя на стадии получения аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) или гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб) используют, например, метанол, этанол. Процесс проводят при температуре преимущественно от 0 до 25°С.

В качестве апротонного органического растворителя при получении аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) в одну стадию непосредственно из 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразана (IV) при взаимодействии с триметилсилилазидом и фторидом аммония используют, например, ацетонитрил. Процесс проводят при температуре от 0 до 25°С.

Мерой эффективности диспергаторов твердых топлив для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) является низшая объемная теплота сгорания (Qv(low), МДж/л). Чем выше эта величина, тем более эффективно соединение в качестве диспергатора твердых топлив для ПВРД. На величину низшей объемной теплоты сгорания диспергатора оказывают непосредственное влияние его энтальпия образования, плотность и коэффициент избытка окислителя (α) (М.Е. Резников, "Авиационные топлива и смазочные материалы (авиационная химмотология)", Военное издательство, Москва, 2004, с. 323; Д.Б. Лемперт, В.В. Разносчиков, Л.С. Яновский, "Оценка влияния элементного состава, плотности и энтальпии образования диспергаторов твердых топлив на дальность полета атмосферного летательного аппарата", Журнал прикладной химии, 2019, 92, 1578-1583). Техническим результатом настоящего изобретения является создание соединений нового типа солей 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразанов общей формулы I, где X=NH4 (Ia) или N2H5 (Iб) и разработка способов их получения. Соединения Ia и Iб имеют высокие экспериментальные значения энтальпии образования (531 и 623 ккал/кг, соответственно), хорошую плотность (1.70 и 1.75 г/см3, соответственно) и оптимальные значения коэффициента избытка окислителя (α) (0.22 и 0.21, соответственно). Благодаря такому сочетанию характеристик аммониевая и гидразиниевая соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана Ia и Iб по низшей объемной теплоте сгорания (Qv(low)) значительно превосходят октоген (НМХ) - наиболее эффективный диспергатор твердых топлив для ПВРД среди штатных компонентов.

Таким образом, соединения общей формулы I, имеющие высокие значения объемной теплоты сгорания (19.0-20.1 МДж/л), могут представить интерес в качестве эффективных диспергаторов твердых топлив для ПВРД.

Исходный 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) получен из N-(4-нитрозофуразан-3-ил)-2,2,2-трифторацетамида по опубликованной методике (N.Е. Leonov, F.М. Sidorov, М.S. Klenov, А.М. Churakov, Y.A. Strelenko, А. N. Pivkina, I.V. Fedyanin, D.В. Lempert, Т.S. Kon’kova, Y.N. Matyushin, V.A. Tartakovsky, "Synthesis and properties of novel energetic (cyano-NNO-azoxy)furazans", Mendeleev Commun., 2021, 31, 792-794). Исходный триметилсилилазид получен из триметилсилилхлорида и азида натрия по опубликованной методике (A.Y. Sukhorokov, I.V. Bliznets, А.V. Lesiv, Y.A. Khomutova, Y.A. Strelenko, S.L. Ioffe, "The chemistry of N,N-bis(siloxy)enamines. Part 8. A general method for the preparation of α-azido oximes from aliphatic nitro compounds", Synthesis, 2005, 7, 1077-1082). Изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его объем.

Пример 1.

Стадия 1. Получение моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V).

К суспензии 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразана (IV) (462 мг, 3.0 ммоль) в воде (8 мл) при 25°С и перемешивании прибавили одной порцией азид натрия (234 мг, 3.6 ммоль). Реакционную смесь нагрели до 50°С и перемешивали при этой температуре в течение 4.5 ч. Затем реакционную смесь охладили до 25°С, прибавили воду (12 мл) и подкислили 10%-ной соляной кислотой до рН ≈1. Осадок отфильтровали, промыли ледяной водой (4×10 мл), высушили в вакууме. Получили 433 мг (67%) моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) в виде желтых кристаллов. Объединенные фильтраты экстрагировали этилацетатом (5×50 мл). Объединенные органические экстракты промыли водой (25 мл), насыщенным водным раствором хлорида натрия (25 мл), сушили над сульфатом магния и сконцентрировали в вакууме при 35°С. Остаток растворили в этилацетате (6 мл) и прибавили петролейный эфир (6 мл). Осадок отфильтровали, промыли петролейным эфиром (2×5 мл), высушили в вакууме. Получили дополнительно 136 мг (21%) моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) в виде желтых кристаллов. Суммарный выход соединения V составил 88%. ДСК (5°С⋅мин-1): Тразя.=183°С. Элементный анализ для C3H3N9O2 ⋅H2O: Найдено: Н, 2.36; С, 16.80; N, 58.47. Вычислено: Н, 2.34; С, 16.75; N, 58.60. Масс-спектр высокого разрешения (ESI): Найдено: m/z: 196.0333 [М-Н]-. C3H3N9O2. Вычислено: m/z: 196.0337 [М-Н]-. ИК-спектр (KBr), ν/cm-1: 3626 с, 3524 с, 3418 с, 3322 с, 3258 сл, 3212 сл, 3173 сл, 1850 сл, 1634 с, 1603 ср, 1521 ср, 1493 ср, 1466 с, 1411 ср, 1372 сл, 1325 сл, 1236 сл, 1201 ср, 1117 сл. Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6, δ, м.д., 600.13 МГц): 5.57 (уш. с, 1 Н, NH), 6.62 (уш. с, 2 Н, NH2). Спектр ЯМР 13С (ацетон-d6, δ, м.д., 150.90 МГц): 152.0 (С(3)), 152.5 (уш. с, С(4)), 155.0 (С(5')). Спектр ЯМР 14N (ацетон-d6, δ, м.д., 43.37 МГц): -67 (N(O)=N, =90 Гц), -341 (NH2, =790 Гц). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., 600.13 МГц): 6.91 (уш. с, 2 Н, NH2), 8.39 (уш. с, 1 Н, NH). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6, δ, м.д., 150.90 МГц): 151.2 (С(3)), 151.8 (уш. с, С(4)), 154.6 (уш. с, С(5')). Спектр ЯМР 14N (ДМСО-d6, δ, м.д., 43.37 МГц): -68 (N(O)=N, =380 Гц). Спектр ЯМР 15N (ДМСО-d6, δ, м.д., 60.83 МГц): 29.0 (N(5)), -2.8 (N(2)), -8.0 (N(2') и N(3')), -67.9 (N(O)=N), -77.4 (N(1') и N(4')), -333.1 (NH2).

Стадия 2.

Получение аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) из моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V).

К суспензии моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) (495 мг, 2.30 ммоль) в метаноле (4 мл) при 0°С и перемешивании прибавили по каплям насыщенный раствор водного аммиака (25%) (0.2 мл, 188 мг, 2.76 ммоль) в метаноле (1 мл). Реакционную смесь перемешивали при 0°С в течение 1 ч. Осадок отфильтровали, промыли холодным метанолом (2×2 мл), высушили в вакууме. Получили 168 мг (34%) аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO)-азокси)фуразана (Ia) в виде желтых кристаллов. Объединенный фильтрат упарили досуха, остаток растворили в кипящем метаноле (5 мл), затем прибавили ацетонитрил (25 мл) и охладили раствор до -20°С. Осадок отфильтровали, промыли холодным ацетонитрилом (5 мл), высушили в вакууме. Получили дополнительно 197 мг (40%) аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) в виде желтых кристаллов. Суммарный выход соединения Ia составил 74%. ДСК (5°С⋅мин-1): Тразл.=199°С. Элементный анализ для C3H6N10O2: Найдено: Н, 2.82; С, 16.84; N, 65.32. C3H6N10O2. Вычислено: Н, 2.82; С, 16.83; N, 65.41. Масс-спектр высокого разрешения (ESI): Найдено: m/z: 196.0339 [М-NH4]-. C3H6N10O2. Вычислено: m/z: 196.0337 [М-NH4]-. ИК-спектр (KBr), ν/cm-1: 3401 ср, 3240 ср, 3181 ср, 3050 сл, 2765 ср, 1678 ср, 1637 с, 1625 с, 1514 с, 1484 ср, 1451 с, 1429 с, 1404 с, 1337 сл, 1208 ср, 1178 ср, 1122 сл. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., 500.13 МГц): 6.82 (уш. с, 2 Н, NH2), 7.46 (уш. с, 4 Н, NH4+). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6, δ, м.д., 125.76 МГц): 151.1 (С(3)), 151.6 (уш. с, С(4)), 162.4 (уш. с, С(5')). Спектр ЯМР 14N (ДМСО-d6, δ, м.д., 36.14 МГц): -81 (N(O)=N, =300 Гц), -358 (NH4+, =10 Гц). Спектр ЯМР 15N (ДМСО-d6, δ, м.д., 60.83 МГц): 23.9 (N(5)), 14.6 (N(2') и N(3')), -6.0 (N(2)), -58.1 (N(O)=N или N(1') и N(4')), -63.5 (N(O)=N или N(1') и N(4')), -82.0 (N(O)=N), -334.3 (NH2), -357.7 (NH4+).

Пример 2.

Стадия 1. Получение моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V).

Процесс получения моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) проводят аналогично примеру 1.

Стадия 2.

Получение гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб) из моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V).

К суспензии моногидрата 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) (215 мг, 1.0 ммоль) в метаноле (3 мл) при 0°С и перемешивании прибавили по каплям раствор гидразин-гидрата (64%) (0.06 мл, 60 мг, 1.2 ммоль) в метаноле (3 мл). Реакционную смесь перемешивали при 0°С в течение 1 ч. Осадок отфильтровали, промыли холодным метанолом (2×2 мл), высушили в вакууме. Получили 181 мг (79%) гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб) в виде желтых кристаллов. ДСК (5°C⋅мин-1): Tразл.=177°С. Элементный анализ для C3H7N11O2: Найдено: Н, 3.10, С, 15.73, N, 67.13. C3H7N11O2. Вычислено: Н, 3.08, С, 15.72, N, 67.23. Масс-спектр высокого разрешения (ESI): Найдено: m/z: 196.0346 [М-N2H5]-. C3H7N11O2. Вычислено: m/z: 196.0337 [М-N2H5]-. ИК-спектр (KBr), ν/cm-1: 3422 с, 3310 ср, 3197 ср, 3141 ср, 3065 ср, 2801 сл, 2695 сл, 2615 сл, 1663 с, 1633 с, 1528 сл, 1511 с, 1468 с, 1433 ср, 1393 с, 1206 ср, 1173 ср, 1130 ср. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., 600.13 МГц): 6.87 (уш. с, 2 Н, NH2), 7.30 (уш. с, 5 Н, N2H5+). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6, δ, м.д., 150.90 МГц): 151.2 (С(3)), 151.6 (уш. с, С(4)), 162.5 (уш. с, С(5')). Спектр ЯМР 14N (ДМСО-d6, δ, м.д., 43.37 МГц): -81 (N(O)=N, =400 Гц), -331 (NH2 и N2H5+, =1430 Гц). Спектр ЯМР 15N (ДМСО-d6, δ, м.д., 60.83 МГц): 24.1 (N(5)), 13.9 (N(2') и N(3')), -5.9 (N(2)), -59.5 (N(O)=N или N(1') и N(4')), -63.8 (N(O)=N или N(1') и N(4')), -81.5 (N(O)=N), -331.2 (N2H5+или NH2), -334.2 (N2H5+или NH2).

Пример 3.

Получение аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) из 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразана (IV) в одну стадию.

К раствору 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразана (IV) (154 мг, 1.0 ммоль) в сухом ацетонитриле (5 мл) при 25°С и перемешивании прибавили по каплям триметилсилилазид (0.33 мл, 287 мг, 2.5 ммоль), а затем прибавили одной порцией фторид аммония (37 мг, 1.0 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 25°С в течение 24 ч. Осадок отфильтровали, промыли сухим ацетонитрилом (3×5 мл), высушили в вакууме. Получили 167 мг (78%) аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) в виде желтых кристаллов. Продукт идентичен (по ИК, ЯМР 1Н, 13С) соединению Ia, полученному по примеру 1.

Пример 4.

Процесс получения аммониевой соли 3-амино-4-(1H/-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) проводят аналогично примеру 1, но на стадии 1 получения моногидрата 3-амино-4-(1H/-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) вместо воды используют смесь воды и диоксана (1:1), а на стадии 2 получения аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) вместо метанола используют этанол. Получили 261 мг (53%) аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Ia) в виде желтых кристаллов. Продукт идентичен (по ИК, ЯМР 1Н, 13С) соединению Ia, полученному по примеру 1.

Похожие патенты RU2804394C1

название год авторы номер документа
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
Замещенные (циано-NNO-азокси)фуразаны и способ их получения 2021
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Леонов Никита Евгеньевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2775006C1
Соли 5-нитрамино-[1,2,3]триазоло[4,5-c][1,2,5]оксадиазола и способ их получения 2023
  • Воронин Алексей Александрович
  • Балабанова Софья Павловна
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2812574C1
3-Амино-4-{ [4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси} фуразан и способ его получения 2021
  • Кленов Михаил Сергеевич
  • Леонов Никита Евгеньевич
  • Чураков Александр Михайлович
  • Тартаковский Владимир Александрович
RU2768870C1
3-(ТРИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИ)-4-НИТРАМИНОФУРАЗАНЫ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Парахин Владимир Валерьевич
RU2485108C1
Ониевые соли 4-(1,1-динитроэтил-1-ONN-азокси)-3-(1Н-тетразол-5-ил)фуроксана и способы их получения 2016
  • Парахин Владимир Валерьевич
  • Лукьянов Олег Алексеевич
RU2615630C1
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
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИНИТРОМЕТИЛ-ONN-АЗОКСИСОЕДИНЕНИЙ 2014
  • Лукьянов Олег Алексеевич
  • Похвиснева Галина Валентиновна
  • Терникова Татьяна Викторовна
RU2558138C1

Реферат патента 2023 года Соли 3-амино-4-(1Н-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана и способы их получения

Изобретение относится к новым, неописанным в литературе солям 3-амино-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы:

где X=NH4 (Iа) или N2H5 (Iб), и к способам их получения, заключающимся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с азидом натрия в воде или в смеси воды с апротонным органическим растворителем при повышенной температуре с последующим подкислением реакционной смеси 10%-ной соляной кислотой, полученный моногидрат 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) выделяют и обрабатывают насыщенным водным раствором аммиака в среде протонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iа) или, при необходимости получения гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб), соединение V обрабатывают гидразин-гидратом в среде протонного органического растворителя с последующим выделением целевого продукта Iб. Предложен также одностадийный способ получения аммониевой соли Iа, заключающийся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с триметилсилилазидом и фторидом аммония в среде апротонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли Iа. Технический результат - получен новый тип солей 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразанов, обладающих высокими значениями энтальпии образования (531 и 623 ккал/кг, соответственно), хорошей плотностью (1.70 и 1.75 г/см3, соответственно), оптимальными значениями коэффициента избытка окислителя (α) (0.22 и 0.21), а также высокими значениями объемной теплоты сгорания (19.0-20.1 МДж/л), которые могут найти применение в качестве диспергаторов твердых топлив для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД). 3 з.п ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 804 394 C1

1. Соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы:

X=NH4 (Iа) или N2H5 (Iб).

2. Соли 3-амино-4-(1Н-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы I по п. 1 в качестве диспергаторов твердых топлив для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД).

3. Способ получения солей 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы I по п. 1, где X=NH4 (Iа) или N2H5 (Iб), заключающийся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с азидом натрия в воде или в смеси воды с апротонным органическим растворителем при температуре 50-60°С с последующим подкислением реакционной смеси 10%-ной соляной кислотой, образующийся при этом моногидрат 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (V) выделяют и подвергают взаимодействию с насыщенным водным раствором аммиака в среде протонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iа) или, при необходимости получения гидразиниевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iб), соединение V обрабатывают гидразин-гидратом в среде протонного органического растворителя с последующим выделением целевого продукта (Iб).

4. Способ получения соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана общей формулы I по п. 1, где X=NH4 (Iа), заключающийся в том, что 3-амино-4-(циано-NNO-азокси)фуразан (IV) подвергают взаимодействию с триметилсилилазидом и фторидом аммония в среде апротонного органического растворителя с последующим выделением аммониевой соли 3-амино-4-(1H-тетразол-5-ил-NNO-азокси)фуразана (Iа).

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804394C1

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
S
G
Zlotin, A
I
Podgurskii, N
V
Airapetova, and O
A
Luk'yanov, "CHEMICAL PROPERTIES OF N'-CYANODIAZENE N-OXIDES
REACTIONS INVOLVING THE NITRILE GROUP", Translated from Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya, No
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Автоматическое спринклерное устройство для тушения пожаров пенистыми жидкостями 1924
  • Богословский С.Д.
SU1647A1
R
Wang, Y
Guo, Z
Zeng, В
Twamley, J.M
Sheeve

RU 2 804 394 C1

Авторы

Кленов Михаил Сергеевич

Леонов Никита Евгеньевич

Чураков Александр Михайлович

Тартаковский Владимир Александрович

Даты

2023-09-28Публикация

2023-02-20Подача