Способ получения смесевого пластификатора (варианты)

 

Изобретение относится к способам получения смесевого пластификатора "ТС", состоящего из 2,4-динитро-2,4-диазапентана, 2,4-динитро-2,4-диазагексана и 3,5-динитро-3,5-диазагептана. Первый способ заключается во взаимодействии N,N-диалкилмочевины общей формулы RN(H)CON(H)R, где R-СН₃ или C₂H₅, с олеумом, формальдегидом и нитрующей смесью и, дополнительно, с аминопроизводным общей формулы RN(NO₂)R', где R'=H или CH₂N(NO₂)R. Второй способ (вариант) заключается во взаимодействии амидопроизводного с формальдегидом и нитрующей смесью при пониженной температуре, причем в качестве амидопроизводного используют соединение общей формулы RNHSO₃H, где R=СН₃ или C₂H₅, которое дополнительно подвергают взаимодействию с аминопроизводным общей формулы RN(NO₂)R', где R'=H или CH₂N(NO₂)R. Предлагаемые способы позволяют существенно расширить сырьевую базу и повысить выход продукта до 91%. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к двум способам получения смесевого пластификатора, состоящего из 2,4-динитро-2,4-диазапентана (I), 2,4-динитро-2,4-диазагексана (II) и 3,5-динитро-3,5-диазагептана (III) - смесь "ТС"- следующей формулы: Известен способ получения пластификатора "ТС", принятый нами за прототип, с использованием в качестве исходных смеси N,N'-диметил- и N,N'-диэтилмочевин, которую подвергают обработке олеумом с последующим взаимодействием реакционной смеси с формальдегидом и азотной кислотой при охлаждении [Пат. Россия N 2148574 от 10.04.2000 г., Тартаковский В.А., Ермаков А.С. , Сигай Н.В., Варфоломеева О.Н.] по следующей схеме: Выход пластификатора "ТС" достигает 82%.

Задачей настоящего изобретения является создание способа получения смесевого пластификатора "ТС", отличающегося увеличением общего выхода целевого продукта и расширением сырьевой базы.

Поставленная цель достигается двумя способами получения смесевого пластификатора "ТС", содержащего 2,4-динитро-2,4-диазапентан, 2,4-динитро-2,4-диазагексан и 3,5-динитро-3,5-диазагептан.

Первый способ получения смесевого пластификатора "ТС" заключается во взаимодействии N,N'-диалкилмочевины общей формулы RN(H)CON(H)R, где R = CH₃ или C₂H₅, с олеумом, формальдегидом и нитрующей смесью при пониженной температуре и отличается согласно изобретению тем, что N,N'-диалкилмочевины дополнительно подвергают взаимодействию с аминопроизводными общей формулы RN(NO₂)R', где R имеет вышеуказанные значения; R' = H или CH₂N(NO₂)R, где R имеет вышеуказанные значения.

Второй способ получения смесевого пластификатора заключается во взаимодействии амидопроизводного с формальдегидом и нитрующей смесью при пониженной температуре и отличается согласно изобретению тем, что в качестве амидопроизводного используют соединение общей формулы RNHSO₃H, где R = CH₃ или C₂H₅, которое дополнительно подвергают взаимодействию с аминопроизводным общей формулы RN(NO₂)R', где R имеет вышеуказанные значения; R' = H или CH₂N(NO₂)R, где R имеет вышеуказанные значения.

Реакцию как в первом, так и во втором способе получения "ТС" проводят в присутствии инертного растворителя (хлоралканы, например CHCl₃, нитроалканы, например 2-нитропропан) или без него.

Предлагаемые способы получения смесевого пластификатора "ТС" позволяют существенно расширить сырьевую базу и повысить выход до 91% (см. табл. 1 и табл. 2).

Пример 1 (первый способ).

К 9,0 мл 20% олеума при 80-90^oC добавляли 1,76 г (0,02 Ммол) N,N'-диметилмочевины, перемешивали при 80-90^oC 20 минут и добавляли к смеси 12 мл 98% HNO₃ с 8 мл 2-нитропропана при -10 - -12^oC. Одновременно добавляли 0,96 г (0,005 Ммол) 3,5-динитро-3,5-диазагептана и 0,60 г (0,02 Ммол) формальдегида (параформа). Перемешивали 20 - 30 минут при -10^oC и выливали в 40 мл воды со льдом. Отделяли слой 2-нитропропана и дополнительно экстрагировали продукт 2-нитропропаном (2 x 10). Экстракты объединяли, промывали водой (2 x 10), 5% раствором соды (1 x 10), водой (1 x 10) и упаривали. Выход "ТС" 90%. Состав "ТС" определяли с помощью газожидкостной хроматографии. Аналогично получают "ТС" с использованием других N,N'-диалкилмочевин (см. табл.1).

Пример 2 (второй способ).

К раствору 12 мл 98% HNO₃, 8 мл 2-нитропропана и 10 мл 93% H₂SO₄ при -10^oC добавляли 5,0 г (0,04 Ммол) N-этилсульфаминовой кислоты, 3,04 г (0,04 Ммол) N-метилнитрамина и 1,20 г (0,04 Ммол) формальдегида (параформа). Реакционную массу перемешивали 1 час при -10 - -12^oC и выливали в 40 г воды со льдом. Отделяли слой 2-нитропропана и дополнительно экстрагировали продукт 2-нитропропаном (2 x 10). Экстракты объединяли, промывали водой (2 x 10), 5% раствором соды (1 x 10), водой (1 x 10) и упаривали. Выход "ТС" - 86%. Аналогично получают "ТС" с использованием других исходных продуктов (см. табл. 2).

Формула изобретения

1. Способ получения смесевого пластификатора "ТС", содержащего 2,4-динитро-2,4-диазапентан, 2,4-динитро-2,4-диазагексан и 3,5-динитро-3,5-диазагептан, путем взаимодействия N,N'-диалкилмочевины общей формулы где R - CH₃ или C₂H₅, с олеумом, формальдегидом и нитрующей смесью при пониженной температуре, отличающийся тем, что N,N'-диалкилмочевины дополнительно подвергают взаимодействию с аминопроизводными общей формулы RN(NO₂)R', где R - имеет вышеуказанные значения; R' - H или CH₂N(NO₂)R, где R имеет вышеуказанные значения.

2. Способ получения смесевого пластификатора "ТС", содержащего 2,4-динитро-2,4-диазапентан, 2,4-динитро-2,4-диазагексан и 3,5-динитро-3,5-диазагептан путем взаимодействия амидопроизводного с формальдегидом и нитрующей смесью при пониженной температуре, отличающийся тем, что в качестве амидопроизводного используют соединения общей формулы RN(H)SO₃H, где R - CH₃ или C₂H₅, которые дополнительно подвергают взаимодействию с аминопроизводными общей формулы RN(NO₂)R', где R имеет вышеуказанные значения; R' - H или CH₂N(NO₂)R, где R имеет вышеуказанные значения.

РИСУНКИ

Рисунок 1