Динитрат этиленгликоля - Ethylene glycol dinitrate

Динитрат этиленгликоля
Скелетная формула динитрата этиленгликоля
Шаровидная модель молекулы динитрата этиленгликоля
Имена
Название ИЮПАК
1,2-динитроксиэтан
Другие имена
Динитрат этиленгликоля, динитрат гликоля, динитрат этилена, нитрат этилена, 1,2-бис (нитроокси) этан, нитрогликоль (NGc), 1,2-этандиол динитрат, динитрогликоль, EGDN, этан-1,2-диилдинитрат
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.010.058 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
C2ЧАС4N2О6
Молярная масса152,1 г / моль
ВнешностьМаслянистая жидкость от бесцветной до светло-желтой
Запахбез запаха[1]
Плотность1,4918 г / см3
Температура плавления -22,0 ° С (-7,6 ° F, 251,2 К)
Точка кипения 197,5 ° С (387,5 ° F, 470,6 К)
5 г / л
Давление газа0,05 мм рт. Ст. (При 20 ° C)[1]
Взрывоопасные данные
Чувствительность к ударам0,02 кП · м = 0,2 Н · м
Чувствительность к трению36 kp = 353 N нагрузка на пестик нет реакции
Скорость детонации7300 РС [2]
Опасности
Пиктограммы GHSGHS02: Легковоспламеняющийся GHS06: Токсично GHS08: Опасность для здоровья GHS01: Взрывоопасный
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания 215 ° С; 419 ° F; 488 К [1]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
C 0,2 частей на миллион (1 мг / м3) [кожа][1]
REL (Рекомендуемые)
СТ 0,1 мг / м3 [кожа][1]
IDLH (Непосредственная опасность)
75 мг / м3[1]
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Динитрат этиленгликоля, сокращенно EGDN и NGc, также известный как нитрогликоль, это химическое соединение бесцветная маслянистая взрывоопасная жидкость, получаемая нитрование этиленгликоль. Это похоже на нитроглицерин как в производстве, так и в свойствах, хотя он более летуч и менее вязкий. В отличие от нитроглицерина, это химическое вещество имеет идеальный (0) кислородный баланс, что означает, что его идеальное экзотермическое разложение полностью преобразует его в низкоэнергетический CO2, H2O и N2, без избытка непрореагировавшего O2, H2, C или другие высокоэнергетические вещества без необходимости вступать в реакцию с чем-либо еще.

История и производство

Чистый EGDN был впервые получен бельгийским химиком Луи Генри (1834–1913) в 1870 году путем добавления небольшого количества этиленгликоля в смесь азотный и серные кислоты охлаждают до 0 ° C.[3] В прошлом году, Август Кекуле произвел EGDN нитрованием этилен, но на самом деле он был загрязнен бета-нитроэтилнитрат.[4][5][6]

Другие исследователи, готовившие NGc перед публикацией в 1926 году работы Ринкенбаха, включали: Чемпиона (1871), Неффа (1899) и Виланда и Сакеллариоса (1920), Даутриче, Хоу и Эхме.

Американский химик Уильям Генри Ринкенбах (1894–1965) получил EGDN путем нитрования очищенного гликоля, полученного фракционированием коммерческого продукта под давлением 40 мм рт. Ст. И при температуре 120 °. Для этого 20 г средней фракции очищенного гликоля постепенно добавляли к смеси 70 г азотной кислоты и 130 г серной кислоты, поддерживая температуру на уровне 23 °. Полученные 49 г сырого продукта промывали 300 мл воды с получением 39,6 г очищенного продукта. Полученный таким образом низкий выход можно улучшить, поддерживая более низкую температуру и используя другую смесь нитрующих кислот.[5]

1) Прямое нитрование гликоля осуществляется точно так же, на том же аппарате и с теми же смешанными кислотами, что и нитрование глицерина. В тесте нитрование безводного гликоля (100 г) с 625 г смешанной кислоты HNO
3 40% & ЧАС
2ТАК
4 60% при 10-12 °, выход составил 222 г, а при повышении температуры до 29-30 ° он упал до 218 г. Когда 500 г смешанной кислоты HNO
3 50% & ЧАС
2ТАК
4 50% использовали при 10-12 °, выход увеличился до 229 г. При коммерческом нитровании выходы, полученные из 100 кг безводного гликоля и 625 кг смешанной кислоты, содержащей HNO
3 41%, ЧАС
2ТАК
4 58% и вода 1% составили 222,2 кг NGc при температуре нитрования 10-12 ° и только 218,3 кг при 29-30 °. Это означает 90,6% от теории по сравнению с 93,6% от NG.

C2ЧАС4(ОЙ)2 + 2 HNO3 → С2ЧАС4(ONO2)2 + 2 часа2О

или через реакцию окись этилена и пятиокись азота:

C2ЧАС4O + N2О5 → С2ЧАС4(ONO2)2

2) Прямое производство NGc из газообразного этилена. 3) Получение NGc из оксида этилена.4) Приготовление NGc по методу Мессинга от этилена через хлоргидрин и оксид этилена. 5) Приготовление NGc по методу DuPont.

Характеристики

Физические свойства

Динитрат этиленгликоля представляет собой бесцветную летучую жидкость в чистом виде, но желтоватую в случае загрязнения.

Молярная масса 152,07, N 18,42%, OB в CO2 0%, от OB до CO + 21%; бесцветная летучая жидкость в чистом виде; желтоватая жидкость в сыром виде; уд. гр 1.488 при 20/4 ° или 1.480 при 25 °; n_D 1,4452 при 25 ° или 1,4472 при 20 °; точка замерзания -22,75 ° (против + 13,1 ° для НГ); замороженная точка, указанная в[7] составляет -22,3 °; точка кипения 199 ° при 760 мм рт. ст. (с разложением).

Бризанс при сжатии свинцового блока (испытание на дробилке Гесса) составляет 30,0 мм против 18,5 мм для NG и 16 мм для TNT (вводит в заблуждение, необходимо указать точную плотность и массу взрывчатого вещества (25 или 50 г). Бризантность при испытании на песке, определенная в смесях с 40% кизельгур, дала для смесей NGc несколько более высокие результаты, чем для смесей, содержащих NG.

Химические свойства

Когда динитрат этиленгликоля быстро нагревается до 215 ° C, он взрывается; этому предшествует частичное разложение, аналогичное разложению нитроглицерина. EGDN немного выше бризантность чем нитроглицерин.

Динитрат этиленгликоля бурно реагирует с гидроксид калия, давая этиленгликоль и азотнокислый калий:

C2ЧАС2(ONO2)2 + 2 КОН → С2ЧАС2(ОЙ)2 + 2 KNO3

Другой

EGDN использовался в производстве взрывчатых веществ для понижения точки замерзания нитроглицерина, чтобы производить динамит для использования в холодную погоду. Из-за своей волатильности он использовался как метка обнаружения в некоторых пластические взрывчатые вещества, например Семтекс, чтобы сделать более надежным обнаружение взрывчатых веществ, до 1995 года, когда он был заменен на диметилдинитробутан. Он значительно стабильнее, чем глицерил тринитрат из-за отсутствия вторичных гидроксильных групп в прекурсоре полиол.

Как и другие органические нитраты, динитрат этиленгликоля является сосудорасширяющее средство.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0273". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ Мейер, М .; Köhler, J .; Хомбург, А. (2007). Взрывчатые вещества (6-е изд.). ВИЛИ-ВЧ. п. 227. ISBN  978-3-527-31656-4.
  3. ^ Л. Генри (1870) "Untersuchungen über die Aetherderivate der mehratomigen Alkohole und Säuren (Vierter Theil.)" (Исследования эфирных производных многоосновных спиртов и полипротонных кислот (четвертая часть)), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 3 : 529–533.
  4. ^ Wieland, H .; Сакеллариос, Э. (1920). "Die Nitrierung des Äthylens" [Нитрование этилена]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 53 (2): 201–210. Дои:10.1002 / cber.19200530211.
  5. ^ а б Ринкенбах, В. Х. (1926). «Свойства динитрата гликоля». Промышленная и инженерная химия. 18 (11): 1195–1197. Дои:10.1021 / ie50203a027.
  6. ^ А. Кекуле (1869). "Ueber eine Verbindung des Aethylens mit Salpetersäure" (О соединении этилена с азотной кислотой), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 2 : 329–330.
  7. ^ Curme, G.O .; Джонстон, Ф., ред. (1952). Гликоли. Монография Американского химического общества. 114. Райнхольд. С. 65–7, 130–134, 312. OCLC  558186858.

внешняя ссылка