В 60-е годы в стране велись работы по синтезу и разработке технологии получения термостойких взрывчатых веществ (ТВВ). Эти вещества необходимы для торпедировочно-прострелочных работ в нефтяных скважинах, имеющих высокую температуру. Наиболее перспективным из синтезированных веществ является трис-тринитрофениламин (НТФА), впервые полученный в КХТИ. Однако отсутствие доступной технологии получения исходного трифениламина не позволяет в настоящее время внедрить это вещество в промышленность. Остальные ТВВ имеют удовлетворительные взрывчатые характеристики, но довольно низкую термическую стабильность (гексанитродифенилсульфид, тетранитробензимидазалон и др.), или плохо прессуются (доденит).
В литературе (А.И. Хмельницкий, Справочник по взрывчатым веществам, ч. II, 686 (1966) описано вещество как термостойкое ВВ 2,4,6,8-тетранитро-10-оксофенотиазин (тетранитросульоксидифениламин), в дальнейшем называемое "термолом".
Термол получают несколькими способами путем нитрования фенотиазина как одной азотной кислотой (d=1,5), так и серно-азотными смесями в одну стадию.
Воспроизведение известных способов нитрования фенотиазина показало, что целевой продукт при этом получается с низкой температурой плавления и со значительным содержанием примесей, понижающих порог термической стабильности термола. Для получения вещества с высокой термостабильностью требуется многократная очистка из органических растворителей. Выход очищенного продукта не превышает 50% от исходного фенотиазина.
Авторами предлагается новый способ получения термола путем нитрования технического фенотиазина в две стадии: сначала 53-57%-ной азотной кислотой до динитрооксофенотиазина и затем 98%-ной азотной кислотой до термола. Благодаря такому нитрованию исключаются окислительные процессы, имеющие место при прямом нитровании фенотиазина конц. азотной кислотой или крепкими серноазотными смесями. Выход очищенного термола с Тпл. 352-353° составляет около 85% от фенотиазина. Порог термической стабильности (температура, соответствующая 2%-ной потере за 6 часов) Т2П=300°, мощность - порядка тротила. Способ может быть легко осуществлен в промышленных масштабах на типовом химическом оборудовании для производства взрывчатых веществ.
Предлагаемый способ проверен с положительными результатами на опытной установке.
Пример получения термола
I стадия. Нитрование фенотиазина до динитрооксафенотиазина (ДФТ).
Технический фенотиазин в количестве 50 г в течение 20-30 мин присыпается при комнатной температуре и перемешивании к 400 мл азотной кислоты концентрации 53-56%. Затем температуру поднимают до 48-52° и выдерживают при этой температуре 1 час. Охлажденную до 20° реакционную массу сливают на вакуум воронку, отделяют осадок от отработанной кислоты и промывают холодной водой. Выход влажного термола 85г сухого продукта 75,7 г (98,5 от теоретического) Тпл.=245-250°.
II стадия. Нитрование ДФТ до термола.
ДФТ в количестве 75,5 г (или 85 г влажного) в течение 20-25 мин присыпается к 900 мл азотной кислоты (d=1,50) при комнатной температуре, затем в течение 25-30 мин температуру поднимают до 73-76° и дают 2-часовую выдержку при этой температуре.
После окончания выдержки реакционную массу охлаждают до 20° и разбавляют 900 мл воды при температуре не выше 35°. Выпавший осадок отделяют от отработанной кислоты и промывают холодной водой. Отработанная кислота может быть использована на I-й стадии нитрования. Выход некристаллизованного продукта 87,0 г (88,2% от фенотиазина) Тпл.=350°.
После очистки высаживанием из 98%-ной азотной кислоты и водной варки термол получается с выходом 83-85% от исходного фенотиазина, Тпл.=352-353°.
Свойства тетранитросульфоксидифениламина (термола)
Термол, полученный по предлагаемому способу, представляет собой желтый кристаллический продукт. Растворим в 98%-ной азотной кислоте, диметилсульфоксиде. Практически не растворим в ароматических углеводородах, холодном ацетоне, уксусной кислоте, спирте, дихлорэтане. Температура плавления 352-353°. Плотность монокристаллов 1,8037 г/см3.
Скорость детонации 6650 м/сек (ρ=1,58 г/см3).
Температура вспышки 440° (5 сек задержка).
Чувствительность к удару - 28% (Р=10 кг, H=25 см).
Чувствительность к трению 
Критический диаметр 3,8 мм (ρ=1,6 г/см3).
Порог термической стабильности, определенный на каф. 0814 КХТИ, равен 297-292°.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-5,5-диоксида | 1968 |
|
SU1841204A1 |
| Способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида | 1970 |
|
SU1841203A1 |
| Способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-5,5-диоксида | 1969 |
|
SU1841200A1 |
| Способ получения тетранитроакридона | 1970 |
|
SU1841216A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1-НИТРОКСИАДАМАНТАНА | 2009 |
|
RU2412155C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИСТРИНИТРОЭТИЛЭТИЛЕНДИНИТРАМИНА (ВЕЩЕСТВА "Н") | 1966 |
|
SU1841139A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,4,6,4',6',2'',4'',6''-ОКТАНИТРО-МЕТА-ТЕРФЕНИЛА | 2014 |
|
RU2562271C1 |
| Способ получения нитрата целлюлозы | 1980 |
|
SU883057A1 |
| Способ получения N,N'-динитропиперазина | 1971 |
|
SU1841245A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 2-R-4(5)-НИТРОИМИДАЗОЛОВ | 1992 |
|
RU2049780C1 |
Изобретение относится способу получения тетранитросульфоксидифениламина путем нитрации фенотиазина азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, процесс ведут в две стадии: на первой 53-58%-ной кислотой, и на второй - 98%-ной кислотой. 1 пр.
Способ получения тетранитросульфоксидифениламина путем нитрации фенотиазина азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, процесс ведут в две стадии; на первой 53-50%-ной кислотой, и на второй - 98%-ной кислотой.
