способ получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами

Формула изобретения

Способ получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами, включающий азидирование промежуточных полиэпихлоргидринов азидом натрия в диметилформамиде при температуре 90-95°С, отличающийся тем, что полиэпихлоргидрин подвергают нитрованию смесью концентрированных азотной и серной кислот при температуре 30-35°С в хлороформе в течение 3 ч с образованием нитрата полиэпихлоргидрина, который затем азидируют.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к способу получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами, используемого в качестве энергоемкого пластификатора твердых ракетных топлив и порохов.

Известен способ получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами посредством взаимодействия полиэпихлоргидрина с п-толуолсульфохлоридом в пиридине с образованием тозилата полиэпихлоргидрина, который затем подвергается азидированию азидом натрия в среде диметилформамида (G.Amplemun, St.Augustin de Desmaures., US Pat. №5124463, заявл. 23.06.92, МКИ С 07 С 47/04), взятый за прототип.

К недостаткам этого способа следует отнести использование химически агрессивного п-толуолсульфохлорида, требующее применения специального коррозионностойкого оборудования, дорогостоящего пиридина, проведение реакции в токе инертного газа (аргона), а также большую продолжительность процесса тозилирования (30 часов).

Технической задачей настоящего изобретения является упрощение технологического процесса. Технический результат достигается тем, что вместо тозилирования полиэпихлоргидрина ведут его нитрование смесью азотной и серной кислот при температуре 30-35°С в течение трех часов с образованием полиэпихлоргидрина с концевыми нитроксигруппами с выходом 90-95%. Азидирование нитрата полиэпихлоргидрина проводят в тех же условиях, что и в случае азидирования тозилата полиэпихлоргидрина.

Способ получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами проводят в две стадии.

I Стадия получения полиэпихлоргидрина с концевыми нитроксигруппами

В 4-горлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 100 г (0,07 моль) пилиэпихлоргидрина и 200 мл хлороформа.

Включают перемешивание и охлаждают полученный раствор до 0-5°С. Затем осторожно при температуре 0-20°С прикапывают 15 мл (0,35 моль) концентрированной азотной кислоты и 15 мл (0,28 моль) концентрированной серной кислоты. После прикапывания кислот смесь нагревают до 35°С и выдерживают при этой температуре 3 часа. Реакционную массу охлаждают до 15-25°С и выливают в 500 мл холодной воды, нейтрализуют углекислым натрием до рH 7. Слой хлороформа с продуктом сливают, сушат над сульфатом магния. Хлороформ отгоняют на водоструйном насосе, сушат при температуре 60-65°С 12 часов при Р_ост.=4-5 мм рт.ст.

Продукт представляет собой подвижную жидкость коричневого цвета. Выход 105 г (95%).

ИК спектр, см^-1: 1100-1150 (-O-), 1275-1290, 1640 (-О-NO₂), 740-750 (-С-Сl).

II Стадия получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами

В 3-горлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают 50 г (0,19 моль) нитрата полиэпихлоргидрина, 200 мл диметилформамида и 32,2 г (0,495 моль) азида натрия. Включают перемешивание, температуру в реакционной колбе поднимают до 90-95°С и выдерживают при этой температуре 30 часов. Затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, отделяют неорганический осадок, диметилформамид отгоняют на водоструйном насосе. Оставшуюся вязкую массу выливают в химический стакан на 500 мл, добавляют 200 мл воды и 150 мл хлороформа. Все тщательно перемешивают, воду сливают, а раствор продукта в хлороформе сушат над сульфатом магния. Хлороформ отгоняют на водоструйном насосе, а образовавшееся масло сушат при температуре 60-70°С при Р_ост. =2-4 мм рт.ст. в течение 12 часов. Получают 42 г (95%) продукта.

ИК спектр, см^-1: 1100-1150 (-O-), 1290, 2100, 2500-2600 (-С-N₃).

Предлагаемый способ получения полиглицидилазида с концевыми азидными группами прошел отработку в опытном производстве ФГУП “НИИПМ” с положительным результатом.