Способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида Советский патент 2016 года по МПК C07D279/34 

Предлагаемое изобретение относится к области технологии взрывчатых веществ. 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-5,5-диоксид может применяться в качестве термостойкого взрывчатого вещества при проведении торпедировочно-прострелочных работ в нефтяных скважинах и представляет интерес для снаряжения боеприпасов, работающих в условиях высоких температур (до 300°С).

Известен ряд способов получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида непосредственным нитрованием фенотиазина в различных условиях (1, 2). С целью расширения сырьевой базы представляет интерес способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида, исходя из дифениламина, т.е. исключая стадию образования фенотиазина. Фенотиазин в настоящее время получается сплавлением дифениламина с серой при 150-185° в присутствии иода или хлористого алюминия с выделением сероводорода.

В процессе образования фенотиазина выделяется ядовитый продукт - сероводород, который необходимо обезвреживать. И, с другой стороны, полученный фенотиазин подвергается дополнительной очистке от непрореагировавшего дифениламина и продуктов осмоления.

Все это удорожает стоимость фенотиазина.

Авторами проводились исследования по получению тетранитрофенотиазиндиоксида непосредственно из дифениламина. Предлагаемый способ является наиболее перспективным, так как при этом исключается целое производство фенотиазина (со всеми его недостатками) и используется доступный и дешевый дифениламин. Кроме того, при нитровании фенотиазина требуется дополнительный расход азотной кислоты для окисления серы до сульфона. Предлагаемый способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида в литературе не описан.

Предлагаемый способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-5,5-диоксида отличается от известных тем, что в качестве исходного продукта берется дифениламин, который выпускается промышленностью и имеет широкую сырьевую базу. По предлагаемому способу 1,3,7,3-тетранитрофенотиазиндиоксид получается последовательной обработкой дифениламина 102-104%-ным олеумом, а затем 98%-ной азотной кислотой без выделения промежуточных продуктов. Выход целевого продукта с температурой плавления 355-356° составляет 53% от дифениламина, порог термостойкости 300-304°C. Выход целевого продукта может быть, в дальнейшем, значительно повышен. Процесс прост в аппаратурном оформлении и может быть реализован на типовом оборудовании, применяемом для производства взрывчатых веществ.

Пример получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазиндиоксида

В колбу, снабженную обратным холодильником, термометром, мешалкой, заливается 25 мл 102-104%-ного олеума и присыпается 2 г дифениламина. После растворения дифениламина реакционная масса нагревается до 115-120°, дается при этой температуре часовая выдержка. Затем реакционная масса охлаждается до комнатной температуры, дозируется 10 мл 98%-ной азотной кислоты и реакционная масса медленно подогревается до 72-75°. При этой температуре дается часовая выдержка, затем содержимое колбы охлаждается до 20-25°, дозируется 25 мл воды, вещество отфильтровывается, промывается водой и подвергается водной варке. Выход составляет 2,6 г (53% от дифениламина), Тпл. 355-356°. Потеря в весе при 300-304°С за 6 часов составляет 1,23%.

Элементарный анализ:

Для C₁₂H₅N₅SO₁₀, %   С H N S Вычислено 35,0 1,22 17,0 7,8 Найдено 34,5 1,1 17,2 7,6

Литература

1. ХМЕЛЬНИЦКИЙ Л.И. "Справочник по взрывчатым веществам".

2. Авт. свидетельство СССР № 1841140 от 23 мая 1967 г.

3. Авт. свидетельство СССР № 1841204 от 4 февраля 1969 г.

Изобретение относится способу получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-5,5-диоксида, заключающемуся в том, что дифениламин обрабатывают последовательно олеумом (модуль 1:10:15,5 об.ч. при температуре 110-120°С) и концентрированной азотной кислотой (модуль 1 в.ч. : 5 об.ч., при температуре 72-75°С). 1 пр.

1. Способ получения 1,3,7,9-тетранитрофенотиазин-диоксида на основе дифениламина с применением обработки концентрированной азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, дифениламин сначала обрабатывают олеумом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку олеумом ведут при температуре 110-120°С и модуле 1:10÷12,5 об.ч.

3. Способ по п. 1, 2, отличающийся тем, что обработку азотной кислотой ведут при температуре 72-75°С и модуле 1 в.ч.:5 об.ч.