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 PDFInfo
- 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
Links
- QOTJTRAWJXTISP-UHFFFAOYSA-N NC1=NON=C1[N+]([O-])=NC1=NON=C1[N+]([O-])=N[N+]([O-])=O Chemical compound NC1=NON=C1[N+]([O-])=NC1=NON=C1[N+]([O-])=N[N+]([O-])=O QOTJTRAWJXTISP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 3-amino-4-{[4-(nitro-NNO-azoxy)furazan-3-yl]azoxy}furazan Chemical compound 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 125000004281 furazan-3-yl group Chemical group [H]C1=NON=C1* 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 125000005337 azoxy group Chemical group [N+]([O-])(=N*)* 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- ANJKVIJWFRGOAC-UHFFFAOYSA-N [O-][N+](C1=NON=C1[N+]([O-])=O)=NC1=NON=C1[N+]([O-])=N[N+]([O-])=O Chemical compound [O-][N+](C1=NON=C1[N+]([O-])=O)=NC1=NON=C1[N+]([O-])=N[N+]([O-])=O ANJKVIJWFRGOAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-WFGJKAKNSA-N acetone d6 Chemical compound [2H]C([2H])([2H])C(=O)C([2H])([2H])[2H] CSCPPACGZOOCGX-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical class [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000028 HMX Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- SRCZQMGIVIYBBJ-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;ethyl acetate Chemical compound CCOCC.CCOC(C)=O SRCZQMGIVIYBBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKFAIQOWCVVSKC-UHFFFAOYSA-N furazan Chemical group C=1C=NON=1 JKFAIQOWCVVSKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OMBSRMNWHYFDCS-UHFFFAOYSA-N (4-amino-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-[(4-nitro-1,2,5-oxadiazol-3-yl)imino]-oxidoazanium Chemical class NC1=NON=C1[N+]([O-])=NC1=NON=C1[N+]([O-])=O OMBSRMNWHYFDCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUZRHQDRONFSRM-UHFFFAOYSA-N (4-amino-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-tert-butylimino-oxidoazanium Chemical compound CC(C)(C)N=[N+]([O-])C1=NON=C1N LUZRHQDRONFSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- NLFBCYMMUAKCPC-KQQUZDAGSA-N ethyl (e)-3-[3-amino-2-cyano-1-[(e)-3-ethoxy-3-oxoprop-1-enyl]sulfanyl-3-oxoprop-1-enyl]sulfanylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)\C=C\SC(=C(C#N)C(N)=O)S\C=C\C(=O)OCC NLFBCYMMUAKCPC-KQQUZDAGSA-N 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D271/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms
- C07D271/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two nitrogen atoms and one oxygen atom as the only ring hetero atoms not condensed with other rings
- C07D271/08—1,2,5-Oxadiazoles; Hydrogenated 1,2,5-oxadiazoles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D413/02—Heterocyclic 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
- C07D413/12—Heterocyclic 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
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:
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:
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:
(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:
где или where or
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 , 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 , 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:
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 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 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:
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:
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.
Соединение I по энтальпии образования 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 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 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 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)
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)
| 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)
| 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 |
-
2021
- 2021-06-18 RU RU2021117823A patent/RU2768870C1/en active
Patent Citations (2)
| 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)
| 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)
| 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'-(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 |