Diazodinitrofenol
| |
| |
| Identifikacija | |
|---|---|
3D model (Jmol)
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.022.849 |
| |
| Svojstva | |
| C6H2N4O5 | |
| Molarna masa | 210,104 |
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
| Reference infokutije | |
Diazodinitrofenol (DDNP) je organsko jedinjenje, koje sadrži 6 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 210,104 Da.
Diazodinitrofenol je bio prvo proizvedeno diazo jedinjenje; kasnije je korišćen za pravljenje boja i eksploziva. Formira žute kristale u čistom obliku; međutim, boja nečistih oblika može varirati od tamno žute preko zelene do tamno braon.[3] Rastvorljiv je u sirćetnoj kiselini, acetonu, koncentrovanoj hlorovodoničkoj kiselini, većini nepolarnih rastvarača i slabo je rastvorljiv u vodi.[4]
Za njegovo uništavanje može se koristiti rastvor hladnog natrijum-hidroksida.[5] DDNP se može desenzibilisati potapanjem u vodu, pošto ne reaguje u vodi na normalnoj temperaturi. Manje je osetljiv na udar, ali moćniji od živinog fulminata i skoro jednako moćan kao azid olova.[6] Osetljivost DDNP na trenje je mnogo manja nego kod živinog fulminata i olovnog azida.
DDNP se koristi sa drugim materijalima za formiranje inicijalnih smeša, posebno tamo gde je poželjna visoka osetljivost na plamen ili toplotu. DDNP se često koristi kao inicijalni eksploziv u pogonskim prajmerima i zamena je za olovni stifnat u onome što se naziva "zelenim" ili "netoksičnim" (bez olova) prajmerskim eksplozivnim kompozicijama. Prajmeri bez olova su ocenjeni kao neadekvatni za upotrebu u vatrenom oružju zbog slabog i neujednačenog paljenja u poređenju sa prajmerima na bazi olova.[7]
Istorija
[уреди | уреди извор]Diazodinitrofenol je prvi put pripremio nemački hemičar Peter Gris 1858. godine.[8] Bio je među prvim diazo jedinjenjima i dugo vremena nakon toga korišćen je kao početni materijal za boje.[9] Iako je Gris 1859. spomenuo da je diazodinitrofenol eksplodirao pri zagrevanju,[10] tek 1892. je diazodinitrofenol prvi put korišćen kao eksploziv – kada su Vilhelm Vin[11] i Fridrih Lence, nemački hemičari u Militar-Versuchsamt (vojna istraživačka kancelarija) u Špandauu, Nemačka, počela je da istražuje azide kao potencijalne pokretače eksploziva.[12] Istraživanje je sprovedeno tajno. Posle kobne nesreće, radovi su prekinuti.[13]
Proizvodnja
[уреди | уреди извор]Dodavanjem kaustične sode pikrinskoj kiselini, vrsti fenola u širem smislu, a zatim redukovanjem natrijum sulfidom nastaje natrijum pikramat. Kada se tome doda natrijum nitrit u vodu zakiseljenu hlorovodoničnom kiselinom, dijazotizira u diazodinitrofenol. Ovo se filtrira, ispere vodom da bi se uklonila kiselina, a zatim osuši toplim vazduhom. Za dalje prečišćavanje rastvori se u toplom acetonu, a zatim se sipa u hladnu vodu da se rekristališe. U svom kristalizovanom stanju, ima privremenu specifičnu težinu od samo 0,27, pa se komprimuje na 240 Kgf/cm², da bi se povećala na 0,86.
Osobine
[уреди | уреди извор]| Osobina | Vrednost |
|---|---|
| Broj akceptora vodonika | 6 |
| Broj donora vodonika | 0 |
| Broj rotacionih veza | 2 |
| Particioni koeficijent[14] (ALogP) | 0,6 |
| Rastvorljivost[15] (logS, log(mol/L)) | -3,0 |
| Polarna površina[16] (PSA, Å2) | 146,1 |
Fizička svojstva
[уреди | уреди извор]Čisti dinitrodiazofenol su jarko žuti kristali u obliku igle, ali zbog razlika u proizvodnim procesima, može se pojaviti u različitim bojama kao što su zemljano žuta, braon žuta, tamno smeđa, žuto-zelena, ljubičasto-crvena itd. Tačka topljenja je oko 150 °C (302 °F; 423 K), pseudo gustina je 0,27 do 0,75 g/cm³, a gustina kristala je 1,63 g/cm³. Korišćenje acetona za operaciju rekristalizacije može povećati ovu vrednost na 1,71 g/cm³. Industrijski proizvodi dinitrodiazofenola su uglavnom u obliku smeđe-ljubičastih sfernih polikristala. Njihova higroskopnost je niža od čistih kristala i njihova eksplozivna svojstva se manje menjaju nakon apsorpcije vlage. Kada se koristi u industrijskim detonatorima, lažna gustina je uglavnom 0,5. do 0,7 g/cm³.
Na 25 °C (77 °F; 298 K), rastvorljivost dinitrodiazofenola u vodi je 0,08 grama na 100 ml, i neće se promeniti kada se u vodi na ovoj temperaturi čuva 24 meseca. Pored toga, on je slabo rastvorljiv u ugljen-tetrahloridu i etru, a rastvorljiv u etanolu, metanolu, acetonu , etil acetatu, sirćetnoj kiselini, nitroglicerinu i koncentrovanoj hlorovodoničkoj kiselini. Dinitrodiazofenol ima lošu termičku stabilnost. Gubi oko 2,1% svoje težine nakon 48 sati na 100 °C (212 °F; 373 K), a gubi oko 4,3% za 96 sati. Ne eksplodira kada se zagreje do 100 sati.
Hemijska svojstva
[уреди | уреди извор]Dinitrodiazofenol je slabo i može postati stabilno u neorganskim kiselinama na sobnoj temperaturi, ali će se razložiti u vrućoj koncentrovanoj sumpornoj kiselini. Shodno tome, dinitrodiazofenol će brzo proći kroz više reakcija u alkalnoj, diazo grupa je uništena i gasoviti azot je pušten. U suvim uslovima, dinitrodiazofenol neće reagovati sa uobičajenim metalnim materijalima kao što su bakar, aluminijum, gvožđe, cink, olovo, bizmut i magnezijum, ali će doći do određenih promena u vlažnim sredinama.
Dinitrodiazofenol se značajno menja kada je izložen svetlosti, posebno kada je izložen direktnoj sunčevoj svetlosti. Nakon 10 minuta direktne sunčeve svetlosti, čistoća čistog dinitrodiazofenola će pasti na 67,3%. U isto vreme, njegova boja će postati crna i njegova sposobnost detonacije će takođe opasti. Nakon 360 sati direktne sunčeve svetlosti, njegova sposobnost detonacije će se smanjiti za oko 20%, pa je vreme izlaganja svetlosti potrebno smanjiti tokom upotrebe ove supstance.
Reference
[уреди | уреди извор]- ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.
- ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
- ^ Robert Matyáš and Jiří Pachman, Primary Explosives (Berlin, Germany: Springer Verlag, 2013), Chapter 6: Diazodinitrophenol, pp. 157-166 ; see p. 159.
- ^ Tadeusz Urbański with Marian Jurecki and Sylvia Laverton, trans., Chemistry and Technology of Explosives (Oxford, England: Permagon Press, 1967), vol. 3, pp. 201-204; see especially p. 202.
- ^ (Urbański, 1967), p. 202.
- ^ (Urbański, 1967), p. 204.
- ^ Courtney, Elya; Courtney, Amy; Peter David Summer; Courtney, Michael (2014). „Performance testing of lead free primers: Blast waves, velocity variations, and environmental testing”. arXiv:1410.6390
[physics.pop-ph].
- ^ Peter Griess (1858) "Vorläufige Notiz über die Einwirkung von salpetriger Säure auf Amidinitro- und Aminitrophenylsäure," (Preliminary notice of the reaction of nitrous acid with picramic acid and aminonitrophenol), Annalen der Chemie und Pharmacie, 106 : 123-125.
- ^ L. V. Clark (1933) "Diazodinitrophenol, a detonating explosive," Industrial & Engineering Chemistry, 25 (6) : 663-669.
- ^ P. Griess (1859) "On new nitrogenous derivatives of the phenyl- and benzoyl-series," Proceedings of the Royal Society of London, 9 : 594-597 ; see especially p. 595.
- ^ For biographical information about Wilhelm Will, see Wilhelm Will in German Wikipedia (in German).
- ^ See:
- (Urbański, 1967), p. 202.
- H. Kast, Spreng- und Zündstoffe [Explosives and Detonators] (Braunschweig, Germany: Friedrich Vieweg & Sohn, 1921), pp. 433, 426.
- ^ See:
- Guy B. Taylor and W. C. Cope (1917) "Initial priming substances for high explosives," Technical Paper 162, Bureau of Mines, U. S. Dept. of the Interior, 32 pages; see p. 7.
- Will, W. (1914) "Der Fortschritt in der Auslösung der explosiblen Systeme und sein Einfluss auf die Sprengstoffindustrie" (Progress in the triggering of explosive systems and its influence on the explosives industry), Zeitschrift für das gesamte Schieß- und Sprengstoffwesen, 9 : 52-53.
- ^ Ghose, A.K.; Viswanadhan V.N. & Wendoloski, J.J. (1998). „Prediction of Hydrophobic (Lipophilic) Properties of Small Organic Molecules Using Fragment Methods: An Analysis of AlogP and CLogP Methods”. J. Phys. Chem. A. 102: 3762—3772. doi:10.1021/jp980230o.
- ^ Tetko IV, Tanchuk VY, Kasheva TN, Villa AE (2001). „Estimation of Aqueous Solubility of Chemical Compounds Using E-State Indices”. Chem Inf. Comput. Sci. 41: 1488—1493. PMID 11749573. doi:10.1021/ci000392t.
- ^ Ertl P.; Rohde B.; Selzer P. (2000). „Fast calculation of molecular polar surface area as a sum of fragment based contributions and its application to the prediction of drug transport properties”. J. Med. Chem. 43: 3714—3717. PMID 11020286. doi:10.1021/jm000942e.
Literatura
[уреди | уреди извор]- Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organic Chemistry (I изд.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850346-0.
- Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th изд.). New York: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-72091-7.
- Katritzky A.R.; Pozharskii A.F. (2000). Handbook of Heterocyclic Chemistry (Second изд.). Academic Press. ISBN 0080429882.
