способ получения смесевого пластификатора

Формула изобретения

Способ получения смесевого пластификатора, содержащего 2,4-динитро-2,4-диазапентан, 2,4-динитро-2,4-диазагексан и 3,5-динитро-3,5-диазагептан с использованием аминопроизводного и формальдегида, отличающийся тем, что в качестве аминопроизводного используют смесь N,N"-диметил- и N,N"-диэтилмочевины, которую подвергают обработке олеумом с последующим взаимодействием реакционной смеси с формальдегидом и азотной кислотой при охлаждении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения смесевого пластификатора, состоящего из 2,4-динитро-2,4-диазепентана (I), 2,4-динитро-2,4-диазагексана (II) и 3,5-динитро-3,5-диазагептана (III) - смесь TC следующей формулы:

CH₃NNO₂CH₂NNO₂CH₂ I

CH₃NNO₂CH₂NNO₂C₂H₅ II TC

C₂H₅NNO₂CH₂NNO₂C₂H₅ III

Известен способ получения пластификатора TC, принятый нами за прототип, путем взаимодействия смеси N-метил и N-этилнитраминов при мольном соотношении 7:1 - 1:7 с параформом в среде серной кислоты (Пат. РФ N 2061680, 1996).

Выходы TC достигают 85%.

Однако N-метил- и N-этилнитрамины являются взрыво и пожароопасными и малостойкими веществами, процесс получения которых связан со значительными трудностями, в частности, с большим расходом легко воспламеняющихся растворителей. Выходы N-алкилниатраминов, получающихся при нитровании N,N"-диалкимочевин, составляют 70 - 80% (С.Кадзуо, О.Сэндзо, Коме каяку кекоиси, J. Industr, Explos. Soc. Japan, 1990, 21(6), 351, РЖХим, 1968, 10Ж68).

R=CH₃, C₂H₅.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа получения смесевого пластификатора TC, отличающегося большей безопасностью процесса, удобством и увеличением общего выхода целевого продукта.

Поставленная задача достигается предложенным способом получения смесевого пластификатора, содержащего 2,4-динитро-2,4-диазептан, 2,4-динитро-2,4-диазагексан и 3,5-динитро-2,4-даизагептан (TC), включающего использование аминопроизводного и формальдегида, отличительной особенностью которого является то, что в качестве аминопроизводного используют смесь N,N"-диметил- и -N, N"-диэтилмочевины, которую подвергают обработке олеумом с последующим взаимодействием реакционной смеси с формальдегидом и азотной кислотой при охлаждении, по следующей схеме:



Выход смесевого пластификатора TC достигает 82%. Процесс сульфирования проводят ~ 20 - 60% олеумом при 40 - 140^oC. Обработку реакционной смеси азотной кислотой проводят как в присутствии инертного растворителя (например, хлороформа, хлористого метилена, нитроэтана, 2-нитропропана), так и без него, при пониженной температуре ( 0 ... -20^oC).

Следует отметить, что в отличие от известного способа получения TC новый способ включает использование только безопасных, выпускаемых промышленностью веществ. Предложенный способ рассматривается как непрерывный процесс, без выделения промежуточных продуктов, хотя на стадии сульфирования возможно выделение промежуточно образующихся N-метил- и N-этилсульфаминовых кислот и дальнейшее проведение реакции с формальдегидом (параформом и нитрование).

Выход TC по известному способу, исходя из N,N"-диалкилмочевин, составляет 60 - 70% и включает обязательное выделение N-алкилнитраминов. По предлагаемому способу выход TC достигает 82% (Табл. 1).

Пример 1. К 10 мл 20%-ного олеума при 80^oC и перемешивании присыпают 1,16 г (0,01 М) N,N"-диэтилмочевины и 1,76 г (0,02 М) N,N"-диэтилмочевины, перемешивают 40 - 50 мин, охлаждают, затем приливают 2,5 г 30%-ного формальдегида и 4 мл 98%-ного NHO₃ при - 10^oC. Перемешивают 30 мин при -10^oC и выливают в 50 мл воды со льдом. Экстрагируют TC CH₂Cl₂, промывают экстракт водой, раствором соды и упаривают. Выход TC 78% (4,08 г). Состав (мас.%):

I ~ 43,5; II ~ 44,5; III ~ 12.