close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL186580B1

код для вставкиСкачать
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)186580
(13) B1
(21) Numer zgłoszenia:
321482
(51) IntCl7
C07D 213/74
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(
5
4
)
(22) Data zgłoszenia:
06.08.1997
Sposób wytwarzania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny
(73) Uprawniony z patentu:
(43)
Politechnika Warszawska, Warszawa, PL
Zgłoszenie ogłoszono:
15.02.1999 BUP 04/99
(72) Twórcy wynalazku:
Rudolf Kuboszek, Warszawa, PL
Wojciech Pawłowski, Warszawa, PL
(45)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.01.2004 WUP 01/04
(74)
Pełnomocnik:
Bocheńska Joanna, Zespół Rzeczników
Patentowych, Politechnika Warszawska
PL
186580
B1
(57)
Sposób wytwarzania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny przez pikrylowanie
w etapie pierwszym 2,6-diaminopirydyny chlorkiem pikrylu w rozpuszczalniku a następnie
w etapie drugim nitrowanie powstałej 2,6-bis(pikryloamino)pirydyny, znamienny tym, że
w etapie pierwszym pikrylowanie 2,6-diaminopirydyny chlorkiem pikrylu prowadzi się
w rozpuszczalniku aprotonowym niepolamym, korzystnie w ksylenie, w temperaturze
wrzenia, w obecności tlenku magnezu z jednoczesnym azeotropowym usuwaniem powstającej w reakcji wody, przy stosunku ilości rozpuszczalnika do otrzymanego półproduktu
około 10 : 1, a następnie w etapie drugim otrzymaną 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę nitruje
się w znany sposób.
Sposób wytwarzania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny
Zastrzeżenie
patentowe
Sposób wytwarzania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny przez pikrylowanie
w etapie pierwszym 2,6-diaminopirydyny chlorkiem pikrylu w rozpuszczalniku a następnie
w etapie drugim nitrowanie powstałej 2,6-bis(pikryloamino)pirydyny, znamienny tym, że
w etapie pierwszym pikrylowanie 2,6-diaminopirydyny chlorkiem pikrylu prowadzi się
w rozpuszczalniku aprotonowym niepolamym, korzystnie w ksylenie, w temperaturze wrzenia, w obecności tlenku magnezu z jednoczesnym azeotropowym usuwaniem powstającej
w reakcji wody, przy stosunku ilości rozpuszczalnika do otrzymanego półproduktu około 10: 1,
a następnie w etapie drugim otrzymaną 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę nitruje się w znany
sposób.
* *
*
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny stosowanej jako termostabilny materiał wybuchowy do prac w temperaturach powyżej
200°C, zwłaszcza do perforacji otworów wiertniczych przy poszukiwaniach ropy naftowej
i gazu ziemnego.
Znane sposoby otrzymywania 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny są dwuetapowe.
W etapie pierwszym otrzymuje się, w wyniku pikrylowania 2,6-diaminopirydyny chlorkiem
pikrylu, 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę, którą w etapie drugim poddaje się nitrowaniu.
W znanych sposobach pikrylowanie prowadzi się bądź to według opisu patentu amerykańskiego nr 3678061, w rozpuszczalniku aprotonowym dipolamym w obecności fluorku
sodu w temperaturze 115°C przez 5 h, bądź też według europejskiego zgłoszenia patentowego
nr EP 104717 A l, w rozpuszczalniku protonowym polarnym izopropanolu w obecności węglanu ziem alkalicznych lub wodorowęglanu metalu alkalicznego w temperaturze wrzenia
przez 6 h. Stosowanie według patentu amerykańskiego fluorku sodowego spełniającego rolę
akceptora halogenowodoru stwarza w skali przemysłowej poważne problemy związane z korozją aparatury i odpadami zawierającymi silnie agresywny wodorofluorek sodowy, chlorek
pikrylu, kwas pikrynowy i DMF. Otrzymany zaś surowy produkt reakcji pikrylowania, którego wydajność nie przekracza 87% teoretycznej, jest silnie zanieczyszczony i przed nitrowaniem musi zostać oczyszczony przez krystalizację, po której wydajność produktu pikrylowania spada poniżej 80% teoretycznej.
Pikrylowanie według europejskiego zgłoszenia patentowego prowadzone w rozpuszczalniku protonowym jakim jest izopropanol wymaga stosowania dużego nadmiaru rozpuszczalnika około czterdziestokrotnego w stosunku do diaminopirydyny i około ośmiokrotnego
w stosunku do otrzymanego półproduktu. Otrzymuje się surową 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę o temperaturze topnienia 300°C z wydajnością powyżej 90% teoretycznej, która
przed użyciem do etapu drugiego musi być również oczyszczana, w wyniku czego wydajność
spada do około 80%.
Nieoczekiwanie okazało się, że można uniknąć wad znanych sposobów pikrylowania
2,6-diaminopirydyny stosując sposób według wynalazku. Sposób ten polega na tym, że w etapie pierwszym pikrylowanie 2,6-diaminopirydyny prowadzi się w rozpuszczalniku aprotonowym niepolamym, korzystnie w ksylenie w temperaturze wrzenia w obecności tlenku magnezu z jednoczesnym azeotropowym usuwaniem powstającej w reakcji wody. Stosunek ilości
użytego w tym sposobie rozpuszczalnika do otrzymanego półproduktu wynosi około 1 : 1 0 ;
do diaminopirydyny i półproduktu nie przekracza odpowiednio 9/1 i 1,8/1. Otrzymana 2,6-bis(pikryloamino)pirydyna jest czysta, topi się w temperaturze 310-311°C i nie musi być
poddawana oczyszczaniu przed drugim etapem procesu. Wydajność pikrylowania wynosi
186 580
3
około 91% teoretycznej. Prowadzenie reakcji pikrylowania z równoczesnym kontrolowanym
oddestylowywaniem wody z reakcji pozwala na dokładne ustalenie jej końca. W etapie drugim otrzymaną czystą 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę poddaje się nitrowaniu znanymi sposobami, które prowadzą do otrzymania surowej 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny z wydajnością łączną 64 do 74% teoretycznej.
Przykład
Etap 1
Do reaktora o objętości 10 dm3 wyposażonego w mieszadło mechaniczne, termometr
i nasadkę azeotropową wprowadzono 4,5 dm3 ksylenu i następnie po włączeniu mieszania
2470 g chlorku pikrylu, 270 g tlenku magnezu i 450 g 2,6-diaminopirydyny. Reakcję prowadzono w temperaturze wrzenia do czasu zakończenia wydzielania wody (około 3 h). Po ochłodzeniu odfiltrowano osad zawierający 2,6-bis(pikryloamino)pirydynę, nieprzereagowany tlenek
magnezu i chlorek magnezowy. Osad na filtrze po przemyciu metanolem (3 razy po 1,5 dm3)
przeniesiono do 2,2 dm3rozcieńczonego 15% kwasu siarkowego. Osad produktu odfiltrowano
i przemyto wodą do zaniku jonów SO4 w przesączu. Przemyty osad suszono w 100°C przez 12 h.
Otrzymano 2,0 kg czystej 2,6-bis(pikryloamino)pirydyny o temperaturze topnienia 310-311°C.
Wydajność wynosiła 93% teoretycznej.
Etap 2
Do reaktora o pojemności 10 dm3 wyposażonego w mieszadło, termometr i chłodnicę
zwrotną wlano 11,3 kg (7,5 dm3) dymiącego kwasu azotowego. Po ochłodzeniu do temperatury -20°C dozowano ostrożnie, wsypując porcjami 0,75 kg 2,6-bis(pikryloamino)pirydyny,
układ reakcyjny podgrzewano następnie do temperatury około 25°C i mieszając utrzymywano
w tej temperaturze przez 1 h. Po tym czasie powoli podniesiono temperaturę aż do spokojnego wrzenia i utrzymywano w niej przez 5 h.
Mieszaninę poreakcyjną schłodzono do temperatury około 20°C i wprowadzono do
zbiornika o pojemności 40 dm3, zawierającego 15 dm3 kwasu azotowego 65% o temperaturze
około 0°C. Wytrącony osad produktu odfiltrowano i przemyto na filtrze najpierw 2 dm3 kwasu azotowego 70% a następnie wodą do uzyskania obojętnego przesączu i na koniec 2 dm3
metanolu. Osad z filtra suszono w temperaturze 150°C. Otrzymano 0,58 kg 2,6-bis(pikryloamino)3,4-dinitropirydyny, co stanowi 67% wydajności teoretycznej.
186 580
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
340 Кб
Теги
pl186580b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа