Keto RDX

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Stoffdaten

  • Detonationsgeschwindigkeit: 9270m/s
  • Bleiblockausbauchung: ——
  • Empfindlichkeit: sehr unempfindlich
  • Sauerstoff-Bilanz:——
  • Toxizität: giftig und krebserregend

 

Synthese (nach US-Patent)

1.Schritt

Bereitung des 2-Nitroimino-hexahydro-1,3,5-Triazin (US 4.983.734) in einem 1000ml 3-Halskolben, ausgerüstet mit Kühler, Magnetrührer, Thermometer und einer Überdruckstickstoffatmosphäre, werden 750ml 37,0-38,0% HCl vorgelegt. 41,25g Nitroguanidin werden dann in einer Portion zugegeben, was ca. 30 Minuten zum Lösen benötigt. 100g Hexamethylentetramin wurden dann über 20 Minuten hinweg in mehreren Portionen hinzu gegeben, was in einer exothermen Reaktion resultierte, welche die Reaktionstemperatur von 21 auf 38°C gehoben hat. Mit der Vervollständigung der Hexaminzugabe wurde die Reaktionsmischung klar und farblos; und wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Produkt fiel als weißes Pulver aus, wurde gefiltert, mit 100ml Methanol gewaschen und unter Vakuum (60-65°C, 0,5mm Hg) getrocknet. Die Ausbeute wog 51,62g (71,7%).

2.Schritt

2-Nitroimino-5-nitro-hexahydro-1,3,5-Triazin (US 4.983.734) In einem 1000ml 3-Halskolben, ausgerüstet mit Kühler, Magnetrührer, Thermometer und einer Überdruckstickstoffatmosphäre, werden 320ml 90%-HNO3 vorgelegt und auf -11°C in einem Ethylendichlorid-Trockeneis-Bad gekühlt. Dann wurden 320ml 96,9%-H2SO4 tropfenweise über 30 Minuten, zwischen -2 – -11°C, hinzu gegeben und dann auf -15°C gekühlt. Eine 95,5g Portion des 2-Nitroimino-hexahydro-1,3,5-Triazin wurde über 20 Minuten in verschiedenen Portionen zugegeben, bei -13,5 – -16,5°C. Die resultierende Mischung war eine gelbliche Suspension, die bei -17 – -22°C über eine Stunde lang gerührt und dann auf 0 – 5°C erwärmt wurde, indem auf ein Eisbad gewechselt wurde. Die Mischung wurde klar, bei einer Ansatztemperatur von -7°C. Die Reaktionstemperatur wurde zwischen 0-3,6°C für eine Stunde, dann mit 3000g Eis und 2000ml Aqua dest gestreckt. Nach der Streckung fiel das Produkt als weiße Kristalle aus, welche gefiltert, mit 500ml Aqua dest gewaschen und im Vakuum (65°C, 0,5mm Hg) über Nacht getrocknet. Die Ausbeute wog 94,5g (94,5%).

3.Schritt

Keto-RDX (US 5.391.736) In einem 100ml 3-Halskolben, ausgerüstet mit Kühler, Magnetrührer, Thermometer und einer Überdruckstickstoffatmosphäre, werden 12ml TFAA und 40ml Nitromethan vorgelegt. Die Mischung wurde auf 3,8°C gekühlt (Salz-Eis-Bad vermutlich) und 4,85g Ammoniumnitrat in einer Portion zugegeben. Die Mischung wurde für 40 Minuten gerührt, wobei Spuren von Ammoniumnitrat ungelöst blieb. Zu der Mischung wurde 3,82g 2-Nitroimino-5-nitro-hexahydro- 1,3,5-Triazin in verschiedenen Portionen über 15 Minuten zugegeben, wobei die Temperatur nicht über 5,2°C stieg. Nach der Vervollständigung wurde die Lösung gelblich klar, wurde dann milchig trüb und dann zu einer weißen Suspension. Die Suspension wurde für 6,5h bei 2,8-4,5°C gerührt, dann langsam auf Raumtemperatur (19°C) über Nacht erwärmt. Die Mischung, immer noch eine Suspension, wurde dann im Vakuum bis fast zur Trockene bei 20-25°C eingeengt und mit 75ml Aqua dest bei Raumtemperatur (20°C) gestreckt, gefiltert, mit 20ml Aqua dest gewaschen und im Vakuum (20-40°C, 0,5mm Hg) getrocknet, um einen weißen Feststoff mit 2,95g Gewicht (62,2%) zu erhalten. Die Struktur des K-6 wurde durch NMR bestätigt. Ein Impact-test ergab 9cm bei 2kg Fallgewicht. Der Feststoff wurde aus Ethylacetat rekristallisiert.