Действие слабой (до 70%) серной кислоты указанной перегруппировки не вызывает, при этом происходит лишь вытеснение нитрогруппы из боковой цепи
443
с образованием динитрофенилметиламина:
NO2 NO2
В тетриле все орто- и пара-положения в ядре относительно аминогруппы заняты, поэтому не только слабая, но и концентрированная серная кислота вызывает не перегруппировку, а вытеснение нитрогруппы, стоящей у азота
Тетрил в растворе бензола легко взаимодействует с анилином, давая 2,4,6-тринитродифениламин (т. пл. 179,5—180 °С);
Смесь олова и соляной кислоты восстанавливает и гидролизует тетрил с образованием 2,4,6-триаминофенола:
Сульфид натрия восстанавливает тетрил до продуктов распада ароматического ядра.
Тетрил образует аддитивные соединения с фенантреном и нафталином (т. пл. 86,8 0C) [44]. С 2 моль тротила дает аддитивное соединение, имеющее температуру плавления 61,10C [45, 461, 68 °С — по Ринкенбаху [47].
444
Образует эвтектические смеси с 76,5% ' тринитро-л-ксилола (т. пл. 118,80C) и с 29,5% тринитроанизола (т. пл. 22,8 °С) [45]. Тетрил более ядовит, чем тротил, поэтому при работе с ним следует соблюдать особую осторожность [48—50].
Стойкость тетрила несколько ниже, чем у тротила и других нитросоединений, но все же достаточна для долговременного хранения его в обычных условиях [39].
Теплота сгорания тетрила 854,3 ккал/моль, вычисленная теплота образования 7,5 [31] и 23,7 ккал/моль [51]. Теплопроводность тетрила при 250C 0,00088 ккал/(м-ч-°С) [52].
Чувствительность тетрила к удару выше, чем у тротила и пикриновой кислоты; тетрил дает взрывы при падении груза 2 кгс с высоты 40 см. Температура вспышки его 106 0C Взрывчатые характеристики тетрила:
Теплота взрыва, ккал/моль................ 1100
Объем газообразных продуктов взрыва, л/кг........ 765
Работоспособность в бомбе Трауцля, мл.......... 340
Бризантиость по Гессу, мм................ 19
Скорость детонации (р = 1,63), м/сек............ 7500
Предельный инициирующий заряд (для прессованного тетрила) [59], г
гремучая ртуть.................... 0,29
азид свинца...................... 0,03
Описана зависимость скорости детонации от плотности [53—58]. Тетрил более восприимчив к детонации, чем тротил.
Тетрил применяют главным образом для приготовления детонаторов, вторичных зарядов комбинированных капсюлей-детонаторов и детонирующих шнуров. В отдельных случаях тетрил используют в качестве разрывного заряда в малокалиберных снарядах, иногда во флегматизированном виде.
Технология производства
Получение тетрила из диметиланилина
Технологический процесс получения тетрила из диметиланилина состоит из следующих стадий:
1) получение сульфата диметиланилина;
2) нитрование сульфата диметиланилина;
3) очистка тетрила, состоящая из промывки и перекристаллизации;
4) регенерация маточных растворителей;
5) сушка тетрила.
Схема получения тетрила показана на рис. 87 [16, 60].
Получение сульфата диметиланилина. Диметиланилин в течение 50—60 мин сливают при 35—450C в нейтрализатор, куда предварительно заливают купоросное масло. По окончании слива дают выдержку 15 мин при 45—50 0C, затем отбирают пробу на анализ.
445
Состав раствора сульфата диметиланилина (%):
H2SO4, моногидрат........... 83,0-83,8
Сульфат диметиланилина........ 10,4—10,5
Вода.................. 5,8—7,1
Нитрование сульфата диметиланилина. Сернокислый раствор сульфата диметиланилина медленно приливают в нитратор 7, заполненный меланжем, подогретым до 40—450C Скорость слива должна обеспечить подъем температуры за первые 5 мин до 50 0C и за последующее время (1 —1,5 ч) до 6O0C Температура нитросмеси регулируется скоростью слива и охлаждением.
Рис. 87. Схема получения тетрила [60] /—черняк купоросного масла, 2 — мерник диметиланилина (ДМА); 3 — нейтрализатор; 4 — сборник сульфата ДМА; 5 — мерник; 6 — мепник меланжа: 7—нитратор; « — разбавитель; 9—бак для воды, 10—фильтр воронка
Во второй половине прилива сульфата образуется пена вследствие обильного выделения газообразных продуктов окисления. В случае особенно обильного выделения пены необходимо прекратить подачу соли и вести тщательное наблюдение за температурой, не допуская ее подъема выше нормы. Иногда при сильном вспенивании полезно добавить немного меланжа, что снизит вязкость массы и облегчит удаление газов.
По окончании нитрования содержимое нитратора сливают в разбавитель, наполовину заполненный водой Разбавление ведут при интенсивном перемешивании и температуре не выше 5O0C Разбавленную нитромассу спускают на фильтр-воронку, где тетрил отжимают от отработанной кислоты и промывают холодной водой. После промывки тетрил содержит 0,5—1,0% остаточной кислоты, в то время как тетрил, идущий на перекристаллизацию, должен содержать в случае перекристаллизации из бензола не выше 0,15, а из ацетона — не выше 0,11% кислоты. Нужная кислотность может быть достигнута увеличением числа промывок холодной водой до 6—7, однако тетрил после этого имеет низкую температуру затвер-
