Реклама Google — средство выживания форумов :)
muxel, 22.12.2003 07:31:56:Ответил в ПМ.
muxel, 22.12.2003 12:50:13:Не секрет. Разберемся и доложим на форуме
Задача 9.
– Этому сверхвеществу я хочу дать название «Экстра».
– «Экстра» – нельзя. Так называется продукт массового потребления по 4 руб. 12 коп. за упаковку объемом 500 мл.
– Ну тогда пусть и будет – «продукт 412».
Диалог, который, по слухам, действительно состоялся.
Проблема получения новых окислителей, входящих в состав смесевых твердых ракетных топлив и взрывчатых составов, и превосходящих по эффективности известные и обладающие приемлемым комплексом свойств, является одной из наиболее сложных в синтезе энергоемких веществ. В 1971 г группой сотрудников Института органической химии под руководством О. А. Лукьянова и В. А. Тартаковского был разработан органический метод синтеза нового класса неорганических соединений - динитрамида (ДНА) и его солей.
Наибольшее практическое значение имеет соль, получившая кодовое название "продукт 412", содержащая 45,2 % N, 3,2 % H и кислород. Эта соль с успехом заменяет перхлорат аммония в твердотопливных композициях и позволяет существенно повысить энергетическую эффективность топлив и снизить ущерб, наносимый окружающей среде. Впервые соли ДНА были получены по следующей схеме:
O2N-N(CH2CH2CN)2 ---- KOH, CH3OH ----> A ---- NO2BF4----> Б ---- KOH, спирт ----> КДНА
Получающийся с хорошим выходом КДНА представляет собой белый, вполне стабильный порошок с t плавления 129-131 оС. Строение КДНА было доказано следующими превращениями:
КДНА ---- AgNO3, CH3CN ----> B ---- CH3I, CH3CN ----> Г
Выделенный препарат Г оказался идентичен известному соединению, которое и предполагалось получить в результате этой цепочки превращений.
Сам ДНА получается обработкой суспензии его солей в инертном растворителе (бензол,хлористый метилен) большим избытком сухого HCl. После отделения осадка и отгонки растворителя в вакууме при 5-10оС остается ДНА в виде бесцветной или желтоватой подвижной жидкости, которая через несколько минут разлагается с саморазогревом, иногда со взрывом. В то же время, если ДНА немедленно растворить в воде или эфире, получаются достаточно стабильные растворы. Если ДНА получать экстракцией дихлорэтаном водного раствора КДНА + 65 % H2SO4, то образуется так называемый аци-изомер, отличающийся от "истинного" динитрамида рядом спектральных характеристик. Ему приписывают циклическое строение с внутримолекулярной водородной связью. Оба изомера легко реагируют с основаниями, давая соли, причем соли K и Cs в чистом виде не чувствительны к удару, соли же тяжелых металлов,например, серебра, взрывают при ударе или трении. Особо опасными в обращении являются гидразиновая и триаминогуанидиновая соли.
Наиболее важная в практическом отношении соль – “продукт 412” - занимает в этом смысле промежуточное положение. Ее температура плавления 92-95оС, плотность 1,84 г/см3, температура начала разложения ~ 135оС. Достаточно чувствительна к удару и в этом смысле является типичным вторичным взрывчатым веществом.
1. Приведите структурные формулы соединений А-Г, “продукта 412” и двух изомеров ДНА.
2. Напишите уравнения реакций, представленных в задаче схемами, а также реакций разложения "продукта 412" и ДНА при взрыве.
3. Предложите рациональную методику синтеза "продукта 412" из N,N-динитро-β-аминопропионитрила. В настоящее время известны и неорганические методы синтеза этого соединения. В качестве стартового вещества обычно используют продукт взаимодействия сульфамата (амидосульфоната) натрия с 97-98%-ным раствором HNO3, в который добавлено 20 % NaNO3. Напишите уравнение этой реакции и предложите неорганическую методику синтеза «продукта 412».
4. Как Вы думаете, насколько сильной кислотой является ДНА? Сравните его силу с известными неорганическими кислотами, скажем, азотной, азотистой, хлорной, угольной.
5. Почему замена перхлората аммония на "продукт 412" в твердотопливных композициях позволяет снизить ущерб, наносимый окружающей среде?