- •Изучение процесса нитрования 2-метилпиримидин-4,6-диона в среде серной кислоты
- •Цель работы
- •Мощные малочувствительные ВВ
- •Принципиальные схемы синтеза 1,1-диамино-2,2-динитроэтилена
- •Выбор объектов для нитрования
- •Ацетамидин солянокислый
- •Получение 6-гидрокси-2- метилпиримидин-4(3Н)-она и 2-метил-2- метокси-имидазолидин-4,5-диона
- •Получение 1,1-диамино-2,2-динитроэтилена из 6-гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она
- •Получение 6-гидрокси-2-метил-5-нитропиримидин- 4(3Н)-она и 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин- 4,6-(1Н,3Н,5Н)-диона
- •ПМР и ИК спектры 6-гидрокси-2-метил-5- нитропиримидин-4(3Н)-она
- •ДСК анализ 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин-4,6- (1Н,3Н,5Н)-диона
- •УФ-спектры компонентов, присутствующих в смеси при синтезе ДАДНЭ
- •Зависимость УФ спектров при нитровании 6-
- •Спектральные характеристики компонентов реакционной смеси.
- •УФ - спектр вещества «Х»
- •Схема процессов протекающих при нитровании 6- гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она
- •Изменение концентраций веществ в реакционной смеси от времени
- •Зависимость констант скорости и выхода от концентрации серной кислоты
- •Зависимость констант скорости от содержания азотной кислоты в нитрующей смеси
- •Гидролиз 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин- 4,6(1Н,3,Н,5Н)-диона
- •Зависимость скорости реакции и выхода ДАДНЭ при гидролизе 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин- 4,6(1Н,3Н,5Н)-диона от кислотности среды
- •Зависимость выхода ДАДНЭ от концентрации азотной кислоты в нитрующей смеси и времени проведения
- •ДСК анализ полученного ДАДНЭ
- •Выводы.
ПМР и ИК спектры 6-гидрокси-2-метил-5- нитропиримидин-4(3Н)-она
|
|
|
|
|
2.32 |
1.0 |
|
|
|
|
|
0.9 |
|
|
|
|
|
0.8 |
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7 |
N |
|
NH |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
HO |
|
O |
|
%Transmittance |
|
|
|
|
||
|
O |
N+ |
|
|
|
0.5 |
|
O |
|
||
|
|
|
|
||
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
2.51 |
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1.053.00 |
1.24 |
|
|
|
|
|
12 |
10 |
8 |
6 |
4 |
2 |
|
Chemical Shift (ppm) |
|
|
|
|
3611 см-1 |
|
|
|
|
|
|
O-H |
|
|
1695 см-1 |
|
96 |
|
|
|
|
|
C=O |
88 |
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
72 |
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
56 |
|
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
8 |
2500-3200 см-1 |
|
|
1368, 1613 см-1 |
||
N-H |
|
|
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
-NO2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3500 |
3000 |
2500 |
2000 |
1500 |
1000 |
|
|
Wavenumber (cm-1) |
|
|
|
ИК спектр 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
4,6-(1Н,3Н,5Н)-диона |
|
|
||
|
96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
%Transmittance |
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |
O |
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N+ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
40 |
O |
N+ |
O |
|
3162 см-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O-H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
||
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
H N |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
O |
O |
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
N+ |
1785, 1751см-1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
16 |
|
O |
N+ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
O |
O |
|
C=O |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
1245-1616 см-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-NO2 |
|
|
4000 |
|
|
3500 |
|
3000 |
2500 |
2000 |
1500 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
Wavenumber (cm-1) |
|
|
ДСК анализ 2-(динитрометилен)-5,5-динитропиримидин-4,6- (1Н,3Н,5Н)-диона
^e xo
mW 200
150
100
50
0
wes/TeNMePyrDO/dsc, 16.02.2007 14:36:10 wes/TeNMePyrDO/dsc, 4,0100 mg
Integral |
2677,34 mJ |
normalized |
667,67 Jg^-1 |
Onset |
110,14 °C |
Peak |
117,81 °C |
Heating Rate |
10,00 °Cmin^-1 |
Extrapol. Peak |
63,91 °C |
Peak Value |
204,92 mW |
normalized |
51,10 Wg^-1 |
Heating Rate |
10,00 °Cmin^-1 |
Peak |
117,81 °C |
-40 |
-20 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 °C |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
min |
|
L ab : ME T T L E R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S T A Re S W 8 .1 0 |
УФ-спектры компонентов, присутствующих в смеси при синтезе ДАДНЭ
Зависимость УФ спектров при нитровании 6-
гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она от времени
Спектральные характеристики компонентов реакционной смеси.
Вещество
6-Гидрокси-2- метилпиримидин- 4(3Н)-он
6-Гидрокси-2-метил-
5-нитропиримидин- 4(3Н)-он
2-(динитрометилен)-5,5- динитропиримидин- 4,6(1Н,3Н,5Н)-дион
1,1-Диамино-2,2- динитроэтилен
Динитрометан Вещество «Х»
Максимумы поглощения и МКЭ, соответствующие максимумам, в интервале
длин волн от 250 до 500 нм
максимум, нм |
МКЭ |
255 |
13239 |
324 |
6370 |
338 |
20589 |
350 |
11277 |
В области 250-500 нм не поглощает
354 |
16695 |
УФ - спектр вещества «Х»
Схема процессов протекающих при нитровании 6- гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2N |
|
|
NH2 |
CH2(NO2)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k4 |
O2N |
|
|
NO2 |
2CO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
|
|
|
NO2 |
k2 |
O N |
|
NO |
|
H2O |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
O |
|
OH |
HNO |
O |
|
|
|
OH |
HNO3 |
O 2 |
|
|
2O |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HN |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H2SO4 |
HN |
|
|
N |
H2SO4 |
HN |
|
|
NH |
|
k |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2SO4 > 80% |
|||||
|
|
|
|
|
|
CH |
3 |
|
O N |
|
NO2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HNO3 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
[ X ] |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение концентраций веществ в реакционной смеси от времени
Dλ1Σ=Dλ11+Dλ12+Dλ13+Dλ14
Dλ2Σ=Dλ21+Dλ22+Dλ23+Dλ24
……………………………………………
DλnΣ=Dλn1+Dλn2+Dλn3+Dλn4
DλnΣ =Ci*E λni,
где Ci-концентрация i-го крмпонента,
D-оптическая плотность,
E-коэффиц. экстинции i- го компонента
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет констант скорости реакций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M o d e l: T N = ( ( k 1 * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( k 2 - k 1 ) ) * ( e x p ( - k 1 * t ) - e x p ( - k 2 * t ) ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M o d e l: X = 0 , 0 0 0 0 3 5 1 - ( ( k 2 * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( k 2 - k 1 ) ) * e x p ( - k 1 * t ) + ( ( k 1 * 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = 0 , 0 0 0 0 3 5 1 - ( ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) - ( , 0 9 4 8 7 6 ) ) ) * e x p ( - ( , 0 9 4 8 7 6 ) * x ) + ( ( ( |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y = ( ( ( , 0 7 4 1 2 8 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 1 0 1 ) - ( , 0 7 4 1 2 8 ) ) ) * ( e x p ( - ( , 0 7 4 1 2 8 ) * x ) - e x p ( - ( , 0 2 1 1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, 0 9 4 8 7 6 ) * 0 , 0 0 0 0 3 5 1 ) / ( ( , 0 2 1 2 7 4 ) - (, 0 9 4 8 7 6 ) ) )* e x p ( - ( , 0 2 1 2 7 4 ) * x ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 ) |
* x ) |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, 0 |
0 |
0 0 4 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
0 |
, 0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 0 0 0 3 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 1 1 |
|
|
|||
0 |
, 0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, 0 |
0 |
0 0 3 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0 , 0 0 0 0 2 0 |
C : 4 |
C : 5 C : 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 0 0 0 2 5 |
|
|
|
|
|
|
|
C : 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
C : 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
: 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, 0 |
0 |
0 0 2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
: 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0 |
, 0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 0 0 0 1 5 |
|
|
|
C : 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C : 2 |
|
|
|
|
C |
: 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
: 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
, 0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, 0 |
0 |
0 0 1 0 |
C |
: 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 0 0 0 0 5 |
C : 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0 , 0 0 0 0 0 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: 1C : 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
: 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
, 0 |
0 |
0 0 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C : 1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 0 0 0 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 0 , 0 0 0 0 0 5 |
0 |
2 |
0 |
4 |
0 |
6 |
0 |
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
8 |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
0 |
4 |
0 |
6 |
0 |
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
8 |
0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
k1 |
|
|
|
B |
|
|
k2 |
|
|
|
C |
|
k3 |
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[A]=[A0]*(exp(-k1*t)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[B]=((k1*[A0])/(k2-k1))*(exp(-k1*t)-exp(-k2*t)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
[C]=k1*k2*[A0] *((exp(-k1*t)/((k2-k1)*(k3-k1)))-(exp(-k2*t)/((k2-k1)*(k3-k2)))+(exp(-k3*t)/((k3-k1)*(k3-k2)))) |
|
X=[A0] -exp(-k1*t)*k2*k3*[A0] /((k2-k1)*(k3-k1))+exp(-k2*t)*k1*k3*[A0] /((k2-k1)*(k3-k2))-exp(- k3*t)*k1*k2*[A0] /((k3-k1)*(k3-k2))