- •2.Литературный обзор
- •2.1. Строение, физические, химические и взрывчатые свойства
- •2.1.1. Строение даднэ
- •2.1.2. Физические свойства
- •2.1.3.Спектральные характеристики даднэ
- •2.1.4. Химические свойства даднэ
- •2.1.5. Термическое разложение даднэ
- •2.1.6. Взрывчатые свойства даднэ
- •2.2. Синтез и получение даднэ
- •2.2.1. Синтез даднэ из 2-метилимидазола [2]
- •2.2.2. Синтез даднэ из ацетамидина через 2-метокси-2-метил-4,5-имидазолидиндион (ммид) [20]
- •2.2.3. Синтез даднэ из 2-метил-4,6-пиримидиндиона
- •2.2.4. Полузаводское производство
- •2.2.5. Перекристаллизация даднэ
- •2.3. Применение даднэ
2.1.2. Физические свойства
ДАДНЭ – желтый кристаллический продукт, по данным [9] существует в трех кристаллических модификациях: удлиненные четырехгранные тетраэдрические призмы (из ацетона), шестигранные призмы и кристаллы ромбической формы (из смесей ацетон-вода).
Основные физические и физико-химические характеристики диаминодинитроэтилена представлены в табл.2.2, в которой для сравнения приведены данные для образцов, полученных в СССР и Швеции в различные годы.
Таблица 2.2
Основные характеристики диаминодинитроэтилена [1]
Параметры |
ДАДНЭ |
ДАДНЭ |
Плотность монокристалла, г/см3 |
1,89 |
1,88 |
Размеры кристаллов, мкм |
4 – 10 |
350 – 500 |
Теплота образования, ккал/моль |
-32 |
-32 |
Температура вспышки, 0С |
279* |
215 |
Теплота взрыва. ккал/кг |
1090 |
1160±15 |
Кислородный баланс |
|
-11 |
Скорость детонации, м/с |
|
8335 (экспер.)** 8290-830025 |
* с 5-с задержкой; **при плотности 1,76 г/см3
Гравиметрический состав ДАДНЭ может быть проиллюстрирован табл.2. 3.
Таблица 2.3
Гравиметрический состав технического ДАДНЭ
Размер частиц, μм |
<50 |
50-100 |
100-200 |
200-400 |
400 -800 |
Содержание, % |
15,96 |
9,40 |
25,94 |
41,40 |
7,30 |
Данные по растворимости ДАДНЭ в различных растворителях представлены в табл. 2.4.
Таблица 2.4
Растворимость ДАДНЭ в различных растворителях
(в 100 мл растворителя при 200С) [10]
Растворитель |
Г |
Вода (1000С)4 |
1,6 |
Ацетон, уксусная кислота бутанол |
<0,1 |
Этилацетат, нитрометан, вода |
<0,1 |
Ацетонитрил |
< 0,5 |
Циклогексанон |
< 0,5 |
Диметилформамид |
21 |
N-метилпирролидон |
32 |
Диметилсульфоксид |
около 45 |
2.1.3.Спектральные характеристики даднэ
В УФ-спектре ДАДНЭ присутствуют максимумы при 216 нм (С=С-связь, обычно при 165 нм) и 279 нм, в ИК-спектре полосы при 3408 и 3330 см-1., относяшиеся к аминогруппе и 1520 и 1472 см-1 – к нитрогруппе [5].
Исследование спектров ЯМР проводили на приборе Bruker DMX 400WB в среде диметилсульфоксида – d6 при комнатной температуре. Результаты представлены в табл.2.5. В ней приведены спектры технического ДАДНЭ и продукта после длительной экспозиции при температуре выше 1600С.
Таблица 2.5
Химсдвиги в ЯМР-спектрах различных форм ДАДНЭ
Продукт |
1Н-химсдвиг |
13С-химсдвиг |
15N-химсдвиг |
ДАДНЭ |
8,55 8,64 (СD3Cl) |
157,9; 129,1 158,3, 128,1 |
-24,0; -276,7 |
ДАДНЕ после термостатирования |
8,75 |
158,1; 128,1 |
-24,7; -271,8 90,1±1,2 Hz |
ДАДНЭ показал два ожидаемых сигнала в 13C- ЯМР спектре с δ = 157.9 м.д. и 129.1м.д., никакого щепления 13C-сигнала не видно. В 15N-ЯМР, азот нитрогруппы появляется при δ = -24.0 м.д. и азот аминогруппы виден с δ = -276.7. Протоны NH2 появляются при δ = 8.55 в ПМР спектре. Для сравнения в табл.2.5 помещен спектр термостатированного FOX 7. Отмечают, что для азота группы NH2 проявляется. щепление сигнала в триплет. Это означает, что два протона связаны с азотом.
Рис. 2.3 15N-ЯМР спектр ДАДНЭ и продукта после термостатирования
В масс-спектрах, полученных методом электронного удара (70 и 20 еV) присутствует интенсивный пик молекулярного иона, что свидетельствует о высокой стабильности соединения. Пики, связанные с потерей воды (М-18) или NO (М-30), характерные для масс-спектров многих нитросоединений выражены слабо. Имеется интенсивная полоса м/е = 86 (возможно продукт отщепления азотной кислоты), практически отсутствует м/е= 46 (нитрогруппа), но имеется интенсивная полоса м/е = 44 (СО2, N2O и др.).
Хроматографическое определение. Так как на обычных колонках с обращенной фазой FOX 7 обычно идет вместе с фронтом, для ВЭЖХ-анализа были отработаны условия определения: колонка Hypersorb 100*3 (Themo Hypersorb), элюенты 99% воды и 1% трифторуксусной кислоты или 99% ацетонитрила и 1% трифторуксусной кислоты.Cкорость подачи 0,8 мл/ мин [11].