[go: up one dir, main page]

SE511675C2 - Methods to prepare dinitramide salts - Google Patents

Methods to prepare dinitramide salts

Info

Publication number
SE511675C2
SE511675C2 SE9800770A SE9800770A SE511675C2 SE 511675 C2 SE511675 C2 SE 511675C2 SE 9800770 A SE9800770 A SE 9800770A SE 9800770 A SE9800770 A SE 9800770A SE 511675 C2 SE511675 C2 SE 511675C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
organic
dinitramide
solution
salt
adn
Prior art date
Application number
SE9800770A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9800770L (en
SE9800770D0 (en
Inventor
Nikolai Latypov
Abraham Langlet
Original Assignee
Foersvarets Forskningsanstalt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foersvarets Forskningsanstalt filed Critical Foersvarets Forskningsanstalt
Priority to SE9800770A priority Critical patent/SE511675C2/en
Publication of SE9800770D0 publication Critical patent/SE9800770D0/en
Priority to AU27566/99A priority patent/AU2756699A/en
Priority to PCT/SE1999/000308 priority patent/WO1999046202A1/en
Publication of SE9800770L publication Critical patent/SE9800770L/en
Publication of SE511675C2 publication Critical patent/SE511675C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/087Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more hydrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method of producing organic dinitramide salts, for instance, guanidine dinitramide and guanylurea dinitramide starting from ammonium dinitramide (ADN). A concentrated aqueous solution of ADN is reacted with a concentrated aqueous solution of an organic salt, whose anion is OH<-> or CO3<2-> which is capable of taking up a proton from the ammonium ion of ADN and transferring said ion to ammonia. The formed by-products, i.e. ammonia and possibly carbonic acid, are driven off from the solution, as well as a certain amount of water to maintain a concentrated solution. The organic dinitramide salt is then precipitated, for instance by cooling the solution. The method can be carried out as a continuous or semicontinuous process in a reactor (3), to which concentrated aqueous solutions of ADN (1) and organic salt (2), respectively, are supplied in equimolecular amounts. The solution is transferred from the reactor to a precipitation tank (7) where organic dinitramide salt (16) is precipitated and a supernatant is recirculated to the reactor.

Description

511 675 2 10 15 20 25 30 35 Uppfinningen definieras av patentkraven. 511 675 2 10 15 20 25 30 35 The invention is defined by the claims.

Enligt uppfinningen framställs det organiska dinitramidsaltet genom att en koncent- rerad vattenlösning av ADN omsätts med en koncentrerad vattenlösning av ett organiskt salt, vars anjon är OH' eller C032' som förmår ta upp en proton från ammoniumjonen hos ADN och överföra nämnda jon till ammoniak; att ammoniak och i förekommande fall koldioxid drivs av från vattenlösningen och att lösningen vid behov koncentreras genom avdrivning av en viss mängd vatten och att det organiska dinitramidsaltet fälls ut ur vattenlösningen.According to the invention, the organic dinitramide salt is prepared by reacting a concentrated aqueous solution of ADN with a concentrated aqueous solution of an organic salt, the anion of which is OH 'or CO32' capable of taking up a proton from the ammonium ion of ADN and converting said ion to ammonia; that ammonia and, where appropriate, carbon dioxide are driven off from the aqueous solution and that the solution is concentrated, if necessary, by evaporation of a certain amount of water and that the organic dinitramide salt precipitates out of the aqueous solution.

Vid reaktionen bildas ammoniak och vatten resp. kolsyra som lätt kan drivas av från lösningen. Kvar blir endast en lösning av det organiska dinitramidsaltet, som spon- tant faller ut när mättnadsgränsen överskrids.During the reaction, ammonia and water are formed resp. carbon dioxide that can be easily driven off from the solution. Only a solution of the organic dinitramide salt remains, which spontaneously precipitates when the saturation limit is exceeded.

Avdrivningen av biprodukterna kan ske genom att lösningen värms, eventuellt under reducerat tryck om det önskade organiska dinitramidsaltet är värmekänsligt.The by-products can be evaporated off by heating the solution, possibly under reduced pressure if the desired organic dinitramide salt is sensitive to heat.

Förutom ammoniak och i förekommande fall koldioxid drivs vid behov en viss mängd vatten av för att ge lösningen en önskad mättnadsgrad med avseende på det organiska dinitramidsaltet. Lösningen kan därefter kylas för att fälla ut dinitra- midsalt.In addition to ammonia and, where appropriate, carbon dioxide, a certain amount of water is driven off if necessary to give the solution a desired degree of saturation with respect to the organic dinitramide salt. The solution can then be cooled to precipitate dinitramide salt.

Förfarandet är framför allt avsett för framställning av dinitramidsalter som har en organisk kväveinnehållande katjon. Dessa salter har ofta egenskaper som i olika sammanhang gör dem lämpade som explosivämne och som komponenti driväm- nen, sprängämnen och pyrotekniska kompositioner. Speciellt föredrages att vid förfarandet använda karbonatema av dessa kväveinnehållande föreningar. Vissa av dem kan även vara alltför alkalikänsliga för att hydroxider ska kunna framställas.The process is primarily intended for the preparation of dinitramide salts which have an organic nitrogen-containing cation. These salts often have properties which in various contexts make them suitable as explosives and as component propellants, explosives and pyrotechnic compositions. It is especially preferred to use the carbonates of these nitrogen-containing compounds in the process. Some of them may also be too sensitive to alkali for hydroxides to be produced.

Guanylureadinitramid, som beskrivs i svenska patentansökan 9701897-2, och gua- nidindinitramid kan med fördel framställas enligt förfarandet varvid guanylureakar- bonat resp guanidinkarbonat föredras som startmaterial.Guanylurea dininitramide, as described in Swedish patent application 9701897-2, and guanidine dinitramide can advantageously be prepared according to the process in which guanylurea carbonate and guanidine carbonate, respectively, are preferred as starting material.

Förfarandet kan drivas som en kontinuerlig eller semikontinuerlig process med utnyttjande av ett enda sammanhängande och väsentligen slutet vattensystem, vil- ket beskrivs i det följande i anslutning till bifogad figur 10 15 20 25 30 35 511 675 Fig 1 visar schematiskt ett exempel på en processuppställning för kontinuerlig eller semikontinuerlig framställning av organiska dinltramidsalter enligt uppfinningen.The process can be operated as a continuous or semi-continuous process using a single coherent and substantially closed water system, which is described in the following in connection with the attached figure 10 15 20 25 30 35 511 675 Fig. 1 schematically shows an example of a process set-up for continuous or semi-continuous production of organic dinitramamide salts according to the invention.

Figur 1 visar en första förrådsbehållare 1 för en koncentrerad vattenlösning av ADN; en andra förrådsbehållare 2 för en koncentrerad vattenlösning av ett orga- niskt salt i form av dess hydroxid eller karbonat; en reaktor 3, vilken är försedd med en avgaskanal 4, en uppvärmningsanordning 5 och en omrörare 6; samt en utfäll- ningstank 7, viken är försedd med en kylanordning 8 och en omrörare 9.Figure 1 shows a first storage container 1 for a concentrated aqueous solution of ADN; a second storage container 2 for a concentrated aqueous solution of an organic salt in the form of its hydroxide or carbonate; a reactor 3, which is provided with an exhaust duct 4, a heating device 5 and a stirrer 6; and a precipitation tank 7, the bay is provided with a cooling device 8 and a stirrer 9.

Via ledningar 10 resp. 11 och doseringspumpar 12 resp. 13 pumpas ekvimolekylära mängder av ADN-lösning resp. organisk saltlösning kontinuerligt eller intermittent till reaktom 3 där lösningama blandas. Det organiska saltets basiska anjon (OH' eller C032) reagerar med ammoniumjonen hos ADN och ammoniak och vatten eller kol- syra bildas. Reaktionsblandningen värrns i reaktorn med uppvämingsanordningen 5 varvid ammoniak och i förekommande fall koldioxid (från kolsyran) drivs av via avgaskanalen 4. En viss mängd vatten drivs normalt också av så att lösningen för- blir koncentrerad med avseende på det organiska dinitramidsaltet. Av den koncent- rerade lösningen i reaktom 3 pumpas en viss mängd kontinuerligt eller intermittent via ledningen 14 och pumpen 15 till fällningstanken 7 där lösningen kyls med kyl- anordningen 8. Organiskt dinitramidsalt 16 faller därvid ut när mättnadsgränsen överskrids och kan tas ut via ett utlopp 17. En viss mängd av den koncentrerade övervätskan i fällningstanken pumpas kontinuerligt eller interrnittent via ett filter 18, ledningen 19 och pumpen 20 tillbaka till reaktom 3.Via lines 10 resp. 11 and dosing pumps 12 resp. 13 equimolecular amounts of DNA solution are pumped resp. organic brine continuously or intermittently to the reactor 3 where the solutions are mixed. The basic anion of the organic salt (OH 'or CO32) reacts with the ammonium ion of ADN and ammonia and water or carbonic acid are formed. The reaction mixture is heated in the reactor with the heating device 5, whereby ammonia and, if applicable, carbon dioxide (from the carbonic acid) are driven off via the exhaust channel 4. A certain amount of water is normally also driven off so that the solution remains concentrated with respect to the organic dinitramide salt. Of the concentrated solution in the reactor 3, a certain amount is pumped continuously or intermittently via the line 14 and the pump 15 to the precipitation tank 7 where the solution is cooled with the cooling device 8. Organic dinitramide salt 16 then precipitates when the saturation limit is exceeded and can be taken out via an outlet 17. A certain amount of the concentrated supernatant in the precipitation tank is pumped continuously or intermittently via a filter 18, the line 19 and the pump 20 back to the reactor 3.

Uppfinningen skall i det följande belysas med exempel.The invention will be illustrated by way of example below.

Exempel 1.Example 1.

Lösning 1: 2,0 g ADN löstes i 0,7 ml vatten.Solution 1: 2.0 g of ADN was dissolved in 0.7 ml of water.

Lösning 2: 1,45 g guanidinkarbonat löstes i 4,5 ml vatten.Solution 2: 1.45 g of guanidine carbonate was dissolved in 4.5 ml of water.

Lösningarna blandades varvid fâllning genast bildades. Lukt av ammoniak kunde konstateras. Fällningen filtrerades av, tvättades 3 ggr med isvatten och torkades i vänneskåp. Fällningen identifierades med spektroskopiska metoder som guanidin- dinitramid.The solutions were mixed to form a precipitate immediately. The smell of ammonia could be detected. The precipitate was filtered off, washed 3 times with ice water and dried in a friend's cupboard. The precipitate was identified by spectroscopic methods such as guanidine dinitramide.

Exempel 2: Lösning 1: 10,0 g ADN löstes i 6 ml vatten 511 675 4 Lösning 2: 7,5 g guanidinkarbonat löstes i 20 ml vatten.Example 2: Solution 1: 10.0 g of ADN was dissolved in 6 ml of water Solution 2: 7.5 g of guanidine carbonate was dissolved in 20 ml of water.

Lösning 2 värmdes och lösning 1 tillsattes under omröming. Koldioxidutveckling och avgång av ammoniak kunde konstateras. Vid kylning av lösningen föll en vit fällning 5 av guanidindinitramid genast ut. Fällningen uppvisade hög renhet.Solution 2 was heated and solution 1 was added with stirring. Carbon dioxide evolution and emission of ammonia could be ascertained. Upon cooling the solution, a white precipitate of guanidine dinitramide precipitated immediately. The precipitate showed high purity.

Claims (5)

10 15 20 25 511 675 Patentkrav:10 15 20 25 511 675 Patent claims: 1. Sätt att framställa organiska dinitramidsalter kännetecknat av att en koncentrerad vattenlösning av ADN omsätts med en koncentrerad vattenlösning av ett organiskt salt, vars anjon är OH' eller C032' som förmår ta upp en proton från ammoniumjo- nen hos ADN och överföra nämnda jon till ammoniak; att ammoniak och i förekommande fall koldioxid drivs av från vattenlösningen och att lösningen vid behov koncentreras genom avdrivning av en viss mängd vatten och att det organiska dinítramidsaltet fälls ut ur vattenlösningen.Process for preparing organic dinitramide salts characterized in that a concentrated aqueous solution of ADN is reacted with a concentrated aqueous solution of an organic salt, the anion of which is OH 'or CO32' capable of taking up a proton from the ammonium ion of ADN and transferring said ion to ammonia; that ammonia and, where appropriate, carbon dioxide are driven off from the aqueous solution and that the solution is concentrated, if necessary, by evaporation of a certain amount of water and that the organic dinitramide salt precipitates out of the aqueous solution. 2. Sätt enligt krav 1 kännetecknat av att det organiska saltets anjon är karbonat.Process according to Claim 1, characterized in that the anion of the organic salt is carbonate. 3. Sätt enligt krav 1 kännetecknat av att det organiska saltets katjon är en kvävein- nehållande katjon.Process according to Claim 1, characterized in that the cation of the organic salt is a nitrogen-containing cation. 4. Sätt enligt krav 3 kännetecknat av att den kväveinnehållande katjonen är vald ur en grupp bestående av guanidin-jon och guanylurea-jon.A method according to claim 3, characterized in that the nitrogen-containing cation is selected from a group consisting of guanidine ion and guanyl urea ion. 5. Sätt enligt krav 1 kännetecknat av att de koncentrerade vattenlösningarna av ADN resp. organiskt salt blandas i en reaktor (3); att reaktionsblandningen värms för avdrivning av ammoniak, ev. koldioxid och en viss mängd vatten; att reaktorn kontinuerligt eller intermittent fylls på med koncentrerade vattenlösningar av ADN resp. organiskt salti ekvimolekylära mängder och att lösning kontinuerligt eller intermittent överförs från reaktom (3) till ett utfällningssteg (7); att lösningen kyls i utfällningssteget för erhållande av en fällning (16) av det organiska dinitramidsaltet och en på organiskt dinitramidsalt koncentrerad övervätska, samt att övervätska kontinuerligt eller interrnittent återfórs till reaktorn (3).5. A method according to claim 1, characterized in that the concentrated aqueous solutions of ADN resp. organic salt is mixed in a reactor (3); that the reaction mixture is heated to evaporate ammonia, ev. carbon dioxide and a certain amount of water; that the reactor is continuously or intermittently filled with concentrated aqueous solutions of ADN resp. organic salt equimolecular amounts and that solution is continuously or intermittently transferred from the reactor (3) to a precipitation step (7); that the solution is cooled in the precipitation step to obtain a precipitate (16) of the organic dinitramide salt and a supernatant concentrated on the organic dinitramide salt, and that supernatant is continuously or intermittently returned to the reactor (3).
SE9800770A 1998-03-10 1998-03-10 Methods to prepare dinitramide salts SE511675C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9800770A SE511675C2 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Methods to prepare dinitramide salts
AU27566/99A AU2756699A (en) 1998-03-10 1999-03-03 Method of producing dinitramide salts
PCT/SE1999/000308 WO1999046202A1 (en) 1998-03-10 1999-03-03 Method of producing dinitramide salts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9800770A SE511675C2 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Methods to prepare dinitramide salts

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9800770D0 SE9800770D0 (en) 1998-03-10
SE9800770L SE9800770L (en) 1999-09-11
SE511675C2 true SE511675C2 (en) 1999-11-08

Family

ID=20410482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9800770A SE511675C2 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Methods to prepare dinitramide salts

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2756699A (en)
SE (1) SE511675C2 (en)
WO (1) WO1999046202A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002348016A1 (en) * 2001-10-31 2003-05-12 Arc Automotive, Inc. Gas-generant formulations containing guanidine dinitramide and inflatable devices employing the same
SE526402C2 (en) 2004-01-21 2005-09-06 Foersvarets Materielverk Methods for preparing salt of dinitramic acid
US8778104B1 (en) 2008-04-22 2014-07-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Insensitive gun propellant, ammunition round assembly, armament system, and related methods
KR101702100B1 (en) * 2015-04-07 2017-02-02 경희대학교 산학협력단 Method for preparing guanidine dinitramide
PL3853174T3 (en) 2018-09-17 2023-03-20 Totalförsvarets Forskningsinstitut Synthesis of ammonium dinitramide (adn)
CN109824549A (en) * 2019-04-02 2019-05-31 西安近代化学研究所 A kind of preparation method of N- dicyandiamidines Zoamix salt

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5415852A (en) * 1992-01-29 1995-05-16 Sri International Process for forming a dinitramide salt or acid by reaction of a salt or free acid of an N(alkoxycarbonyl)N-nitroamide with a nitronium-containing compound followed by reaction of the intermediate product respectively with a base or alcohol
SE516719C2 (en) * 1995-08-08 2002-02-19 Totalfoersvarets Forskningsins Methods for preparing dinitramic acid and salts thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999046202A1 (en) 1999-09-16
SE9800770L (en) 1999-09-11
SE9800770D0 (en) 1998-03-10
AU2756699A (en) 1999-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6017500A (en) High purity lithium salts and lithium salt solutions
RU2468003C2 (en) Methods of producing salt
UA47404C2 (en) Method for preparation of methionine or its salt
SE511675C2 (en) Methods to prepare dinitramide salts
KR20040061024A (en) Process for the preparation of methionine
US20170029344A1 (en) Device and method for producing fertilizer from the exhaust gases of a production system
CN107880072B (en) A kind of preparation method of glufosinate-ammonium
AU2019267327B2 (en) Process for the desulphurization of materials and/or residues containing lead sulphate employing an amino compound
KR950001631B1 (en) How to prepare glycine
CA1140730A (en) Process for producing magnesium oxide from an aqueous magnesium sulphate solution
CN102134083B (en) Production method of ammonium iodide
US4789686A (en) Process for the preparation of an aqueous solution of the sodium salt of methionine
CA3096215A1 (en) Systems and methods for forming a speciated solution of ammonium carbamate
SU895284A3 (en) Method of isolating guanidincarbonate from diluted aqueous solutions
US4113771A (en) Process for the purification of citric acid
US2002681A (en) Process for the production of potassium carbamate
US2321958A (en) Formaldehyde addition products and their preparation
US1609038A (en) Process of preparing magnesium cyanide and product thereof
US2406692A (en) Solid complex metal ammine salts and method for the preparation thereof
US3846489A (en) Process for production of beta-alanine
JP3287562B2 (en) Method for producing tetraammineplatinum complexes
US2767200A (en) Reaction product of copper gluconate and alkali metal salt of n-lauroyl sarcosin
US4066688A (en) Chemical process
US3869542A (en) Method for producing potassium azide
US5777158A (en) Non-hygroscopic crystals of p-aminomethylbenzoic acid and process for preparing the same

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed