[go: up one dir, main page]

RU2768870C1 - 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation - Google Patents

3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation Download PDF

Info

Publication number
RU2768870C1
RU2768870C1 RU2021117823A RU2021117823A RU2768870C1 RU 2768870 C1 RU2768870 C1 RU 2768870C1 RU 2021117823 A RU2021117823 A RU 2021117823A RU 2021117823 A RU2021117823 A RU 2021117823A RU 2768870 C1 RU2768870 C1 RU 2768870C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
azoxy
furazan
nno
nitro
amino
Prior art date
Application number
RU2021117823A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Кленов
Никита Евгеньевич Леонов
Александр Михайлович Чураков
Владимир Александрович Тартаковский
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН)
Priority to RU2021117823A priority Critical patent/RU2768870C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768870C1 publication Critical patent/RU2768870C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B25/00Compositions containing a nitrated organic compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D271/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
    • C07D271/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
    • C07D271/081,2,5-Oxadiazoles; Hydrogenated 1,2,5-oxadiazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/12Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry.SUBSTANCE: invention relates to a new 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of formula I, which can be used as an oxidizer or an energy-intensive filler for mixed solid rocket fuels. The invention also relates to a method for producing 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]azoxy}furazans.EFFECT: expansion of the range of rocket fuels.3 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии, а именно, к химии энергоемких гетероциклических соединений, конкретно, к новому, неописанному в литературе, 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)-фуразан-3-ил]-NNО-азокси}фуразану, формулы:The present invention relates to the field of organic chemistry, namely, to the chemistry of energy-intensive heterocyclic compounds, specifically, to a new, not described in the literature, 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)-furazan-3-yl] -NHO-azoxy}furazan, formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

и к способу его получения.and how to get it.

Соединение формулы I может найти применение в качестве окислителя или энергоемкого наполнителя смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ). В литературе описаны структурно аналогичные высокоэнергетические азоксифуразаны (по данным базы SciFinder CAS American Chemical Society) общей формулы:The compound of formula I can find application as an oxidizer or energy-intensive filler of mixed solid rocket propellants (STRT). The literature describes structurally similar high-energy azoxyfurazans (according to the SciFinder CAS database of the American Chemical Society) with the general formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Χ=Ν(O)=Ν-ΝO2 (IIa), ΝO2 (IIб),where Χ=Ν(O)=Ν-ΝO 2 (IIa), ΝO 2 (IIb),

(Ν.Ε. Leonov, Μ.S. Klenov, О.V. Anikin, Α.Μ. Churakov, Υ.Α. Strelenko, Α.Α. Voronin, D.Β. Lempert, Ν.V. Muravyev, I.V. Fedyanin, S.Ε. Semenov, V.Α. Tartakovsky, "Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups", ChemistrySelect, 2020, 5, 12243-12249). Соединение IIa является жидким, а соединение IIб легкоплавким (т.пл. 65-66°С), что делает невозможным их применение в качестве энергоемких наполнителей СТРТ.(N.E. Leonov, M.S. Klenov, O.V. Anikin, A.M. Churakov, Y.A. Strelenko, A.A. Voronin, D.B. Lempert, N.V. Muravyev, IV Fedyanin, S. E. Semenov, V. A. Tartakovsky, "Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups", ChemistrySelect, 2020, 5, 12243-12249). Compound IIa is liquid, and compound IIb is low-melting (mp 65-66°C), which makes it impossible to use them as energy-intensive fillers for STRT.

Известен также структурный аналог 3-амино-4-[(4-нитрофуразан-3-ил)-NNO-азокси]фуразан, формулы:A structural analogue of 3-amino-4-[(4-nitrofurazan-3-yl)-NNO-azoxy]furazan is also known, formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

(Т.S. Novikova, Т.М. Mel'nikova, О.V. Kharitonova, V.О. Kulagina, N.S. Aleksandrova, А.В. Sheremetev, Т.S. Pivina, L.I. Khmel'nitskii, S.S. Novikov, "An Effective Method for the Oxidation of Aminofurazans to Nitrofurazans" Mendeleev Commun., 1994, 4, 138-140; A.K. Zelenin, E.D. Stevens, M.L. Trudell, "Synthesis and Structure of 4-[(4-Nitro-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-NNO-azoxyl]-1,2,5-oxadiazol-3-amine", Struct. Chem., 1997, 8, 373-377). Соединение III кристаллизуется только в виде сольвата с молекулами этанола и воды, характеризуется относительно невысокой энтальпией образования и невысоким коэффициентом избытка окислителя (α), что делает малоэффективным применение этого соединения в качестве компонента СТРТ.(T.S. Novikova, T.M. Mel'nikova, O.V. Kharitonova, V.O. Kulagina, NS Aleksandrova, A.V. Sheremetev, T.S. Pivina, L.I. Khmel'nitskii, S.S. Novikov, "An Effective Method for the Oxidation of Aminofurazans to Nitrofurazans" Mendeleev Commun., 1994, 4, 138-140; AK Zelenin, ED Stevens, ML Trudell, "Synthesis and Structure of 4-[(4-Nitro-1,2, 5-oxadiazol-3-yl)-NNO-azoxyl]-1,2,5-oxadiazol-3-amine", Struct. Chem., 1997, 8, 373-377). Compound III crystallizes only as a solvate with ethanol and water molecules, is characterized by a relatively low enthalpy of formation and a low oxidant excess coefficient (α), which makes the use of this compound as a component of STRT ineffective.

Также известны замещенные азоксифуразаны общей формулы:Substituted azoxyfurazans of the general formula are also known:

Figure 00000004
Figure 00000004

где

Figure 00000005
или
Figure 00000006
where
Figure 00000005
or
Figure 00000006

заявленные в патенте (RU 2747110 С1, 27.04.2021) в качестве окислителей и энергоемких наполнителей смесевых твердых ракетных топлив. Однако соединения IVa,б,г характеризуется относительно невысокой энтальпией образования, а соединения IVa,в имеют невысокий коэффициент избытка окислителя (α<0.5), что ограничивает эффективность их применения в качестве компонентов СТРТ.claimed in the patent (RU 2747110 C1, 04/27/2021) as oxidizers and energy-intensive fillers of mixed solid rocket fuels. However, compounds IVa,b,d are characterized by a relatively low enthalpy of formation, and compounds IVa,c have a low oxidant excess coefficient (α<0.5), which limits the effectiveness of their use as components of STRT.

Технической задачей предполагаемого изобретения является изыскание соединения ряда азоксифуразанов, характеризующегося сочетанием высокой энтальпии образования

Figure 00000007
, оптимального коэффициента избытка окислителя (α>0.6) и температуры плавления выше 100°С, что обеспечит эффективность его применения в качестве окислителя или энергоемкого наполнителя СТРТ, а также разработка способа его получения. Поставленная техническая задача достигается новым неописанным в литературе 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-ΝΝΟ-азокси}фуразаном формулы:The technical objective of the proposed invention is to find a compound of the azoxyfurazans series, characterized by a combination of high enthalpy of formation
Figure 00000007
, optimal oxidant excess coefficient (α>0.6) and melting temperature above 100°C, which will ensure the efficiency of its use as an oxidizing agent or energy-intensive filler of STRT, as well as the development of a method for its production. The set technical task is achieved by a new undescribed in the literature 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NΝΟ-azoxy}furazan of the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

и способом его получения.and how to get it.

Предлагаемое соединение формулы I содержит в своей молекуле эксплозофорную нитро-NNO-азокси группу, что позволяет существенно повысить энтальпию образования

Figure 00000009
и коэффициент избытка окислителя (α=0.67), а наличие аминогруппы в соединении I обеспечивает его оптимальную температуру плавления 114°С. Соединении I может представить интерес в качестве окислителя или энергоемкого наполнителя смесевых твердых ракетных топлив.The proposed compound of formula I contains in its molecule an explosophoric nitro-NNO-azoxy group, which can significantly increase the enthalpy of formation
Figure 00000009
and the excess coefficient of the oxidizing agent (α=0.67), and the presence of an amino group in compound I provides its optimum melting point of 114°C. Compound I may be of interest as an oxidizing agent or an energy-intensive filler for mixed solid propellants.

Предложен также способ получения 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана формулы I заключающийся в том, что 3-замещенный 4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан общей формулы:Also proposed is a method for obtaining 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of formula I, which consists in the fact that 3-substituted 4-{[4-( nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of the general formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

где X=Ν(O)=Ν-ΝO2 или ΝO2,where X=Ν(O)=Ν-ΝO 2 or ΝO 2 ,

подвергают взаимодействию с насыщенным водным раствором аммиака в апротонном органическом растворителе с последующим выделением целевого продукта.subjected to interaction with a saturated aqueous solution of ammonia in an aprotic organic solvent, followed by isolation of the target product.

Процесс получения целевого продукта I протекает по следующей схеме:The process of obtaining the target product I proceeds according to the following scheme:

Figure 00000011
Figure 00000011

где X=N(O)=N-ΝO2 (IIa), ΝO2 (IIб).where X=N(O)=N-ΝO 2 (IIa), ΝO 2 (IIb).

В качестве апротонного органического растворителя используют, например, хлористый метилен, хлороформ. Процесс проводят при температуре преимущественно от 0 до 25°С.As an aprotic organic solvent, for example, methylene chloride, chloroform are used. The process is carried out at a temperature mainly from 0 to 25°C.

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Соединение I по энтальпии образования

Figure 00000014
и коэффициенту избытка окислителя (α) значительно превосходит такие штатные энергоемкие наполнители смесевых твердых ракетных топлив, как гексоген (RDX) и октоген (НМХ), а также известные энергоемкие соединения III и IVa,б,г (см. Таблицу). Также соединение I значительно превосходит известное энергоемкое соединение IVв по коэффициенту избытка окислителя (α) (см. Таблицу).Compound I by enthalpy of formation
Figure 00000014
and oxidizer excess factor (α) is significantly superior to such standard energy-intensive fillers of mixed solid rocket fuels as hexogen (RDX) and octogen (HMX), as well as known energy-intensive compounds III and IVa,b,d (see Table). Also, compound I significantly exceeds the well-known energy-intensive compound IVc in terms of the excess oxidant coefficient (α) (see Table).

Техническим результатом настоящего изобретения является создание соединения нового типа 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана формулы I, имеющего в своей структуре эксплозофорную нитро-NNO-азокси группу, что обеспечивает высокие энтальпию образования

Figure 00000015
и коэффициент избытка окислителя (α=0.67) и аминогруппу, наличие которой обеспечивает его оптимальную температуру плавления 114°С и делает его пригодным для применения в качестве окислителя или энергоемкого наполнителя СТРТ. Благодаря сочетанию высокой энтальпии образования, высокой плотности, оптимального содержания кислорода и наличия в своем составе водорода соединение формулы I может представить интерес в качестве энергоемкого компонента смесевых твердых ракетных топлив.The technical result of the present invention is the creation of a new type of compound 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of formula I, having in its structure an explosophoric nitro-NNO- azoxy group, which provides high enthalpy of formation
Figure 00000015
and an excess ratio of an oxidizing agent (α=0.67) and an amino group, the presence of which provides its optimum melting point of 114°C and makes it suitable for use as an oxidizing agent or an energy-intensive filler for STRT. Due to the combination of high enthalpy of formation, high density, optimal oxygen content and the presence of hydrogen in its composition, the compound of formula I may be of interest as an energy-intensive component of mixed solid propellants.

Исходные 3-(нитро-NNO)-азокси)-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан (IIa) и 3-нитро-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан (IIб) получены из 3-амино-4-(трет-бутил-NNO-азокси)фуразана по опубликованным методикам (Ν.Е. Leonov, Μ.S. Klenov, О.V. Anikin, Α.Μ. Churakov, Υ.Α. Strelenko, Α.Α. Voronin, D.Β. Lempert, Ν.V. Muravyev, I.V. Fedyanin, S.Ε. Semenov, V.Α. Tartakovsky, "Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups", ChemistrySelect, 2020, 5, 12243-12249).Starting 3-(nitro-NNO)-azoxy)-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIa) and 3-nitro-4-{[4 -(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIb) was obtained from 3-amino-4-(tert-butyl-NNO-azoxy)furazan according to published methods (N.E. Leonov , M. S. Klenov, O. V. Anikin, A. M. Churakov, A. A. Strelenko, A. A. Voronin, D. B. Lempert, N. V. Muravyev, IV Fedyanin, S. E. Semenov, V.A. Tartakovsky, "Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups", ChemistrySelect, 2020, 5, 12243-12249).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, не ограничивающими его объем.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

Пример 1.Example 1

Получение 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) из 3-(нитро-NNO-азокси)-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (IIa).Preparation of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) from 3-(nitro-NNO-azoxy)-4-{[4- (nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIa).

Насыщенный водный раствор аммиака (25%) (2 мл) прибавили по каплям при перемешивании к раствору 3-(нитро-NNO-азокси)-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (IIa) (0.36 г, 1.0 ммоль) в хлористом метилене (10 мл) при 25°С. Реакционную смесь перемешивали при 25°С в течение 30 мин, затем прибавили воду (20 мл). Органический слой отделили, водный слой экстрагировали хлористым метиленом (5 × 10 мл). Объединенный органический слой промыли водой (20 мл), насыщенным водным раствором хлорида натрия (20 мл), сушили над сульфатом магния и сконцентрировали в вакууме. Остаток очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент - петролейный эфир-AcOEt (10:1, затем 5:1)). Получили 123 мг (43%) 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) в виде желтых кристаллов, т.л. 114°С (разл.). ДСК (5°C⋅мин-1): Тн.разл.=114°С. Элементный анализ для C4H2N10O6: Найдено: Н, 0.74; С, 16.82; N, 48.85. C4H2N10O6. Вычислено: Н, 0.70; С, 16.79; N, 48.95. Масс-спектр высокого разрешения (ESI): Найдено: m/z: 309.0050 [M+Na]+. C4H2N10O6. Вычислено: m/z: 309.0051 [M+Na]+. ИК-спектр (KBr), ν/см-1: 3453 с, 3319 cp, 3260 сл, 3302 сл, 1641 с, 1625 с, 1582 сл, 1549 сл, 1514 с, 1497 ср, 1480 с, 1459 сл, 1433 сл, 1408 сл, 1361 сл, 1321 сл, 1280 с, 1213 сл, 1153 ср. ЯМР 1H (ацетон-d6, δ, м.д, 600.1 МГц): 6.67 (уш. с, 2 Η, ΝΗ2). ЯМР 13С (ацетон-d6, δ, м.д., 150.9 МГц): 149.8 (С(3) или С(3')), 152.0 (С(3) или С(3')), 153.0 (уш., С(4) или С(4')), 153.6 (уш., С(4) или С(4')). ЯМР 14Ν (ацетон-d6, δ, м.д., 43.4 МГц): -42 (N(O)=N-ΝO2, Δν1/2=20 Гц), -59 (N(O)=N, Δν1/2=55 Гц), -66 (N(O)=N-ΝO2, Δν1/2=30 Гц), -339 (ΝΗ2, Δν1/2=725 Гц). ЯМР 15N (ацетон-d6, δ, м.д., 60.8 МГц): 38.5, 34.7, 34.4, 2.5 (атомы азота фуразановых циклов), - 41.3 (Ν(O)=Ν-NO2), - 58.8 (N(O)=N), - 65.7 (N(O)=Ν-ΝO2), - 337.3 (NH2).Saturated aqueous ammonia (25%) (2 ml) was added dropwise with stirring to a solution of 3-(nitro-NNO-azoxy)-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO -azoxy}furazan (IIa) (0.36 g, 1.0 mmol) in methylene chloride (10 mL) at 25°С. The reaction mixture was stirred at 25° C. for 30 min, then water (20 ml) was added. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with methylene chloride (5 × 10 ml). The combined organic layer was washed with water (20 ml), saturated aqueous sodium chloride solution (20 ml), dried over magnesium sulfate and concentrated in vacuo. The residue was purified by column chromatography on silica gel (eluent - petroleum ether-AcOEt (10:1, then 5:1)). 123 mg (43%) of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) was obtained as yellow crystals, m.p. 114°C (dec.). DSC (5°C⋅min -1 ): Tc.dec. =114°C. Elemental analysis for C 4 H 2 N 10 O 6 : Found: H, 0.74; C, 16.82; N, 48.85. C 4 H 2 N 10 O 6 . Calculated: H, 0.70; C, 16.79; N, 48.95. High Resolution Mass Spectrum (ESI): Found: m/z: 309.0050 [M+Na] + . C 4 H 2 N 10 O 6 . Calculated: m/z: 309.0051 [M+Na] + . IR spectrum (KBr), ν/cm -1 : 3453 s, 3319 cp, 3260 w, 3302 w, 1641 s, 1625 s, 1582 w, 1549 w, 1514 s, 1497 m, 1480 s, 1459 w, 1433 w, 1408 w, 1361 w, 1321 w, 1280 s, 1213 w, 1153 w NMR 1 H (acetone-d 6 , δ, ppm, 600.1 MHz): 6.67 (br. s, 2 Η, ΝΗ 2 ). 13C NMR (acetone-d 6 , δ, ppm, 150.9 MHz): 149.8 (C(3) or C(3')), 152.0 (C(3) or C(3')), 153.0 ( br., C(4) or C(4')), 153.6 (br., C(4) or C(4')). NMR 14Ν (acetone-d 6 , δ, ppm, 43.4 MHz): -42 (N(O)=N-ΝO 2 , Δν 1/2 =20 Hz), -59 (N(O)=N , Δν 1/2 =55 Hz), -66 (N(O)=N-ΝO 2 , Δν 1/2 =30 Hz), -339 (ΝΗ2, Δν 1/2 =725 Hz). NMR 15 N (acetone-d 6 , δ, ppm, 60.8 MHz): 38.5, 34.7, 34.4, 2.5 (nitrogen atoms of furazan cycles), - 41.3 (N(O)=N-NO 2 ), - 58.8 (N(O)=N), - 65.7 (N(O)=Ν-ΝO 2 ), - 337.3 (NH 2 ).

Пример 2.Example 2

Получение 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) из 3-нитро-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (IIб).Preparation of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) from 3-nitro-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy )furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIb).

Насыщенный водный раствор аммиака (25%) (5 мл) прибавили по каплям при перемешивании к раствору 3-нитро-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (IIб) (0.82 г, 2.6 ммоля) в хлористом метилене (50 мл) при 25°С. Реакционную смесь перемешивали при 25°С в течение 30 мин, затем прибавили воду (50 мл). Органический слой отделили, водный слой экстрагировали хлористым метиленом (4 × 25 мл). Объединенный органический слой промыли водой (50 мл), насыщенным водным раствором хлорида натрия (50 мл), сушили над сульфатом магния и сконцентрировали в вакууме. Остаток очищали с помощью колоночной хроматографии на силикагеле (элюент - петролейный эфир-AcOEt (10:1, затем 5:1)). Получили 282 мг (38%) 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) в виде желтых кристаллов, т.пл. 114°С (разл.). Продукт идентичен (т.пл., ИК, ЯМР 1Н и 13С) соединению I, полученному в примере 1.Saturated aqueous ammonia solution (25%) (5 ml) was added dropwise with stirring to a solution of 3-nitro-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIb ) (0.82 g, 2.6 mmol) in methylene chloride (50 mL) at 25°C. The reaction mixture was stirred at 25° C. for 30 min, then water (50 ml) was added. The organic layer was separated, the aqueous layer was extracted with methylene chloride (4×25 ml). The combined organic layer was washed with water (50 ml), saturated aqueous sodium chloride solution (50 ml), dried over magnesium sulfate and concentrated in vacuo. The residue was purified by column chromatography on silica gel (eluent - petroleum ether-AcOEt (10:1, then 5:1)). 282 mg (38%) of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) was obtained as yellow crystals, m.p. 114°C (dec.). The product is identical (m.p., IR, NMR 1 H and 13 C) to compound I obtained in example 1.

Пример 3.Example 3

Получение 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) из 3-нитро-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (IIб).Preparation of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) from 3-nitro-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy )furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (IIb).

Аналогично примеру 2, но процесс проводят в хлороформе при 0°С в течение 1.5 часов. Получили 148 мг (20%) 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразана (I) в виде желтых кристаллов, т.пл. 114°С (разл.). Продукт идентичен (т.пл., ИК, ЯМР 1H и 13С) соединению I, полученному в примере 1.Similar to example 2, but the process is carried out in chloroform at 0°C for 1.5 hours. 148 mg (20%) of 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan (I) was obtained as yellow crystals, m.p. 114°C (dec.). The product is identical (mp, IR, NMR 1 H and 13 C) to compound I obtained in example 1.

Claims (7)

1. 3-Амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан формулы1. 3-Amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan formula
Figure 00000016
.
Figure 00000016
.
2. 3-Амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан формулы I по п. 1 в качестве окислителя или энергоемкого наполнителя смесевых твердых ракетных топлив.2. 3-Amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of formula I according to claim 1 as an oxidizing agent or energy-intensive filler of mixed solid rocket fuels. 3. Способ получения 3-амино-4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]азокси}фуразана формулы I по п. 1, заключающийся в том, что 3-замещенный 4-{[4-(нитро-NNO-азокси)фуразан-3-ил]-NNO-азокси}фуразан общей формулы3. The method of obtaining 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]azoxy}furazan of formula I according to claim 1, which consists in the fact that 3-substituted 4-{[4 -(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]-NNO-azoxy}furazan of the general formula
Figure 00000017
Figure 00000017
где X=Ν(O)=Ν-ΝO2 или NO2,where X=Ν(O)=Ν-ΝO 2 or NO 2 , подвергают взаимодействию с насыщенным водным раствором аммиака в апротонном органическом растворителе с последующим выделением целевого продукта.subjected to interaction with a saturated aqueous solution of ammonia in an aprotic organic solvent, followed by isolation of the target product.
RU2021117823A 2021-06-18 2021-06-18 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation RU2768870C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117823A RU2768870C1 (en) 2021-06-18 2021-06-18 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117823A RU2768870C1 (en) 2021-06-18 2021-06-18 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768870C1 true RU2768870C1 (en) 2022-03-25

Family

ID=80820093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021117823A RU2768870C1 (en) 2021-06-18 2021-06-18 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768870C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812574C1 (en) * 2023-03-16 2024-01-30 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Salts of 5-nitramino-[1,2,3]triazolo[4,5-c][1,2,5]oxadiazole and method for their preparation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008102092A1 (en) * 2007-01-16 2008-08-28 Snpe Materiaux Energetiques Furazane derivatives, preparation thereof and energetic compositions containing them
RU2747110C1 (en) * 2020-10-15 2021-04-27 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Substituted [(3-nitro-1h-1,2,4-triazol-1-yl)-nno-azoxy]furazanes and production method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008102092A1 (en) * 2007-01-16 2008-08-28 Snpe Materiaux Energetiques Furazane derivatives, preparation thereof and energetic compositions containing them
RU2747110C1 (en) * 2020-10-15 2021-04-27 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Substituted [(3-nitro-1h-1,2,4-triazol-1-yl)-nno-azoxy]furazanes and production method thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.K. ZELENIN ET AL., Synthesis and Structure of 4-[(4-Nitro-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-NNO-azoxy]-1,2,5-oxadiazol-3-amine, STRUCT. CHEM., 1997, 8, pp. 373-377. *
Ν.Ε. LEONOV ET AL., Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups, CHEMISTRYSELECT, 2020, 5, pp. 12243-12249. *
Ν.Ε. LEONOV ET AL., Synthesis of New Energetic Materials Based on Furazan Rings and Nitro-NNO-azoxy Groups, CHEMISTRYSELECT, 2020, 5, pp. 12243-12249. A.K. ZELENIN ET AL., Synthesis and Structure of 4-[(4-Nitro-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-NNO-azoxy]-1,2,5-oxadiazol-3-amine, STRUCT. CHEM., 1997, 8, pp. 373-377. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812574C1 (en) * 2023-03-16 2024-01-30 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Salts of 5-nitramino-[1,2,3]triazolo[4,5-c][1,2,5]oxadiazole and method for their preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lei et al. A facile strategy for synthesizing promising pyrazole-fused energetic compounds
Larin et al. Linear furoxan assemblies incorporating nitrobifuroxan scaffold: En route to new high-performance energetic materials
Zhou et al. Introduction of seven nitro groups on the 2-azaadamantane scaffold via a two-shell arrangement strategy
Kulikov et al. Synthesis of furoxan derivatives based on 4-aminofuroxan-3-carboxylic acid azide
RU2768870C1 (en) 3-amino-4-{ [4-(nitro-nno-azoxy)furazan-3-yl]-nno-azoxy} furazan and method for its preparation
Xue et al. Methyl nitrate energetic compounds based on bicyclic scaffolds of furazan–isofurazan (isoxazole): syntheses, crystal structures and detonation performances
CN113321666A (en) Energy-containing compound based on ring-merging framework and synthetic method thereof
Wang et al. Synthesis, Characterization and Thermal Properties of Energetic Compounds Derived from 3‐Amino‐4‐(tetrazol‐5‐yl) furazan
Il'yasov et al. Preparation of 1, 3‐Diazido‐2‐Nitro‐2‐Azapropane from Urea
Zhang et al. A Stepwise Strategy for the Synthesis of HMX from 3, 7‐Dipropionyl‐1, 3, 5, 7‐Tetraazabicyclo [3.3. 1] Nonane
Hervé Derivatives of 1, 1‐Diamino‐2, 2‐dinitroethene (DADNE) and Specific Reactivity Understanding
RU2343150C1 (en) 3-(3,5-dinitropyrazol-4-yl)-4-nitrofurazan, method of obtaining it and its application as thermostable explosive substance
Duddu et al. Molten-state nitration of substituted imidazoles: new synthetic approaches to the novel melt-cast energetic material, 1-methyl-2, 4, 5-trinitroimidazole
RU2747110C1 (en) Substituted [(3-nitro-1h-1,2,4-triazol-1-yl)-nno-azoxy]furazanes and production method thereof
RU2782118C1 (en) 1,1&#39;-(e)-diazen-1,2-diylbis[3-(nitro-nno-azoxy)-1h-1,2,4-triazole] and method for its production
Bauer et al. Isomerism of nitratoalkylazoles
CN113402522B (en) Fluorine-containing [1,2,4] triazole [4,3-b ] [1,2,4,5] tetrazine ammonium nitrate and preparation method thereof
Zhang et al. 1 4, 1 6, 3 4, 3 6, 5 4, 5 6, 7 4, 7 6-Octanitro-2, 4, 6, 8-tetraoxa-1, 3, 5, 7 (1, 3)-tetrabenzenacyclooctaphane and its derivatives: thermally stable explosives with outstanding properties
RU2756321C1 (en) Substituted [(3,4-dinitro-1h-pyrazole-1-yl)-nno-azoxy]furazans and method for synthesis thereof
RU2817968C1 (en) 3-(5-nitratomethyl-1h-1,2,3-triazol-1-yl)-4-nitro-1,2,5-oxadiazole derivatives and method for production thereof
Luk’yanov et al. Aliphatic α-nitroalkyl-ONN-azoxy compounds and their derivatives
RU2775006C1 (en) Substituted (cyano-nno-azoxy)furazans and method for their preparation
RU2813466C1 (en) 3-(4-nitratomethyl-1h-1,2,3-triazol-1-yl)-4-nitro-1,2,5-oxadiazole and method for production thereof
Kulikov et al. First Comprehensive Study of Energetic (Methoxy-NNO-azoxy) furazans: Novel Synthetic Route, Characterization, and Property Analysis
Yang et al. Comparative research on promising energetic 1, 3-diazinane and 1, 3-oxazinane structures