NTO.gif (1236 bytes)Нитротриазолон (Оксонитротриазол, 3-Нитро-1,2,4-Триазолон-5, NTO)

NТО впервые получен еще в 1905 г. нитрованием 1,2,4-триазолона-5. В настоящее время за рубежом NTO выпускают в промышленных масштабах (во Франции — несколько сот тонн в год, компания SNPE). NТО рассматривается в качестве весьма доступного и эффективного малочувствительного ВВ средней мощности, его характеристики (по зарубежным данным): р мк. = 1,93 г/смЗ, Т пл. 260°С (с разл.), теплота образования — 30,9 ккал/моль (— 237,7 ккал/кг), расчетная скорость детонации 8,56 км/сек, чувствительность к удару h50 = 92 см (утротила h50 = 80 см). Считается, что по эффективности NTO приближается к гексогену, а по чувствительности близок к ТАТВ, но значительно лучше перерабатывается. C2H2N4О3, мол. масса 114,0б5, представляет собой термостойкое, малочувствительное ВВ, плохо растворимое в большинстве органических растворителей, Т пл. 264 — 266°С, плотность 1,93 г/смЗ, скорость детонации 7400 м/с (1,б9 г/смЗ ), теплота образования79,29 кДж/моль. Н. является двухосновной кислотой (рКa1 = 3,76, рКa2 =11,25), может образовывать соли как с металлами (Li, Na, К, Pb, Hg, Ва, Ag и др.), так и органическими основаниями (этилендиамин, гуанидин, гидроксиламин и др.). Получают Н. конденсацией семикарбазида с муравьиной кислотой с последующим нитрованием образующегося 1,2,4-триазолона-5 концентрированной азотной кислотой. Может быть использован как   самостоятельное ВВ и как компонент энергетических композиций в малочувствительных и газогенерирующих составах. Наибольший интерес в настоящее время представляет возможность использования в качестве термостойкого ВВ вместо триамииотринитробецзола.


Бесцветное кристаллическое вещество. Известен в 2-х полиморфных формах - a и b. b-форма (плотность 1.88 г/см3) при хранении медленно превращается в a.
Умеренно растворим в спирте, ацетоне (1,68 г/100г при 19°С), ДМСО, ДМФ, диоксане и др. Плохо растворим в хол. воде (1,28 г/100г при 19°С, ок. 10 г/100г при 100°С ) Нерастворим в дихлорметане. Хим. стабилен, с металлами и щелочами образует соли. (соли некоторых металлов или аминов нашли применение в газогенерирующих пиросоставах). Серебряная соль довольно чувствительна к удару. Нетоксичен. Практически нечувствителен к удару - ок. 290 см (для гексогена 22-41см, тротил - 148см) менее чувств. к трению чем тротил, малочувств. к искре. Чувствительность к удару H50 = 92 см для груза 2 кг (тротил - 80см). Термостоек (потеря газа за 48ч: при 120°С - 0.3 см3/г). Однако легко воспламеняется. Температура начала разлож. более 260°С, разлаг при 273°С без плавления (иногда со вспышкой). Скорость детонации 7770м/с при плотн. 1.69 г/см3 (заряд - медная трубка диаметром 4 мм) 8200м/с при 1.87 г/см3.(заряд диаметром 41мм) Плотн 1.93 г/см3. Критический диаметр детонации при плотности 1.87г/см3 - ок 25мм. Энергия образования -130кДж/моль. Теплота взрыва (по разным источникам) 3.02-4.63 мДж/кг. Впервые был получен в 1905г, однако интерес как к ВВ был проявлен лишь в середине 80-х. К 2000 г мировое пр-во насчитывало неск. тыс. тонн в год. Отличается легкой перерабатываемостью и способностью прессоваться до высоких плотностей, даже без флегматизаторов. В последнее время используется для флегматизации октогена и гексогена, а также с полимерами и, в некоторых случаях, для замены TATB в авиабомбах. Предложен как компонент твердых ракетных топлив, газогенерирующих составов и бездымных порохов с пониженным разгарно-эррозионным действием - вместо нитрогуанидина (с нитроглицерином и нитроцеллюлозой) напр. состоящий из 30%нитроглицерина, 28%нитроцеллюлозы, 40% нитротриазолона, 2% 2-нитродифениламина (стабилизатор).
Прессованая смесь из 95% и 5% полиглицидилнитрата имеет скорость детонации 7638м/с при плотн. 1.722 г/см3, 7972м/с при 1.847 г/см3. (заряд диаметром 1 дюйм).
Литьевая смесь нитротриазолон/тротил - 50/50 имеет скорость детонации 7340м/с при 1.73 г/см3. Крит. диаметр - 16 мм.

Аммонниевая соль нитротриазолона способна образовывать легкоплавкие эвтектики с нитратом аммония, что может быть использовано для получения дешевых литьевых ВВ.

Получение: К 223 г хлорида семикарбазида* прилили 230 мл 85% муравьиной к-ты, нагрели до растворения. Затем смесь выпаривается почти целиком для удаления муравьиной к-ты - разб 300 мл воды и охл. - выпадают кристаллы триазолона. Кристаллы отфильтровывают, сушат, а затем небольшими порциями засыпают в 500 мл 70% HNO3 (молярное соотн. 1:4-1:8) При нитровании происх. выделение тепла и окислов азота. Температуру необходимо поддерживать 55-60°С (максимально до 75°С) После окончания реакции смесь охлаждается до 5°С и продукт отфильтровывался. Отмывался водой со льдом. И перекристаллизовывается из горячей воды. Для получения округлых кристаллов можно перекристаллизовать из спирта или ДМСО. (выход 83-90%)
Существует также метод без выделения триазолона: К 34.5 мл 88% муравьиной кислоты добавили 33.45 г семикарбазида гидрохлорида при комнатной температуре. Затем смесь нагрели до 65°С при помешивании. После завершения реакции образования триазолона гидрохлорида, прилили смесь 100мл конц HNO3 и 20мл H2SO4 и поддерживая температуру 65°С продержали 1.5-2 ч. Затем смесь охладили, кристаллы промыли холодной водой и перекристаллизовали из кипящей воды. Выход 77%.
a - форма получается при медленном охлаждении горячего р-ра нитротриазолона в разл. растворителях. b - форма получается при перекристаллизации из метанола или из системы этанол/дихлорметан.
Нитротриазолон кристаллизуется из воды в виде больших игольчатых кристаллов, склонных к обр. аггломератов, и следовательно не могут быть использованы в литьевых смесях. Для получения сферических кристаллов также можно провести кристаллизацию из горячего спирта, соблюдая опр. режим охлаждения.

Наиболее интересными производными 1,2,4-триазола также являются:
1) 1,1'-динитро-3,3'-аза-1,2,4 триазол- t разл. 130°С без плавления. Плотность 1.808 г/см3. Получают окислением избытком перманганата калия 3-амино-1,2,4 триазола в щел. среде, затем 3,3'-аза-1,2,4 триазол отделяют и нитруют смесью уксусного ангидрида и конц. HNO3. Предложен в качестве компонента газогенерирующих композиций и безпламенных ракетных топлив.
2) аммониевая соль 3,5 динитро -1,2,4 триазола ADNT Бесцв. крист, раств в воде (28г/100мл). Плотность 1.632 г/см3. t пл. 170°С с выделением аммиака. Давление на фронте дет. волны 26.2 ГПа. Чувств. 59 см при 2.5 кг грузе. Получают аммонолизом 3,5 динитро -1,2,4 триазола** . Используется в литьевых эвтектических смесях с нитратом аммония. Показана целесообразность применения в боеприпасах в т.ч. как литьевая основа с другими ВВ (гексоген, нитрогуанидин и т.п.). Литьевые смеси c мол. соотн. 2:1 (AN:ADNT) и 1.38:1 (эвтектика t пл. 112°С) имеют соотв. 25.2 и 27.3 ГПа при 1.59г/см3 и 1.63 г/см3 соотв. Чувствительность 65 см при 2.5 кг грузе.
3) 3-амино-5 -нитро -1,2,4 триазол. ANTA. Лимонно-желтые. крист, слегка раств в воде. Плотность 1.819 г/см3. t пл. 238°С с разл. Термоустойчив до t пл. При повышенных температурах менее подвержен термическому разложению чем TATB. К удару практически невосприимчив (как TATB) Теплота образования 21 ккал/кг по др. данным 61 ккал/моль. Скорость детонации и давление на фронте дет. волны (вычисленные для кристаллич. плотности) 8460м/с и 31.4 ГПа. Предложен в качестве дешевой альтернативы TATB. На 7% менее эффективен чем TATB. Может быть получен восстановлением ADNT с помощью гидразин-гидрата.

* - Можно использовать также сам семикарбазид или гидразоформамид (семикарбазид и гидразоформамид могут быть получены реакцией мочевины с гидразином или его солями) Для облегчения реакции, и возможности использовать менее концентрированную муравьиную к-ту, процесс осуществляют в присутствии катализатора циклизации (алкилсульфоновых к-т или алкилсульфонатов)

** - 3,5 динитро -1,2,4-триазол (N=C(NO2))2NH Желтое гигроскопичное кристаллич. вещество. Хор. растворим в воде, ацетоне и т.п. Сильная кислота, с металлами, щелочами, некоторыми орг. в-вами образует чувствительные соли. Малочувствителен к мех. воздействиям. t пл. ок. 255°С. Получают окислит. нитрованием 3,5 диамино -1,2,4 триазола (гуаназол - исп. как гербицид) избытком нитрита натрия в конц. H2SO4. Другой метод основан на нитровании через стадию образования диазосоединений без кислот: 150 г нитрата меди тригидрата растворили в 900 мл. 40% р-ра нитрита натрия, смесь нагрели при помешивании до 90°С и добавили 30 г гуаназола, смесь держали ок. часа, затем подкислили конц. азотной к-той, охладили, при перемешивании добавили 300 мл эфира и подождали до разделения слоев, эфир слили и выпарили, процедуру повторили трижды.
Некоторые производные 3,5 динитро -1,2,4-триазола взрывчаты, и применяются как ВВ, напр.
1-метил-3,5-динитро-1,2,4-триазол - бесцв. крист. нераств. в воде. Термоустойчив, может перерабатываться литьем, t пл. ок. 98°С. По мощности аналогичен тетрилу, но по чувствительности близок к тротилу. Плотность 1.68г/см3. Предложен для исп. в детонаторах вместо тетрила и в литьевых смесях.
1-(2-нитрозил)- 3,5 динитро -1,2,4-триазол - ВВ способное заменять тетрил, t пл. 147°С. t пл. 274°С. Плотность 1.76г/см3.

"СПРАВОЧНИК ПО ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВАМ"
Авторы: Vandal, Kalium, Dikobrazz

 

Вернуться на http://www.pirotek.info - самодельная пиротехника и изготовление взрывчатых веществ, взрывы и салюты


игрушки фишер прайс