RU2598434C2 - Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals - Google Patents
Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598434C2 RU2598434C2 RU2014118094/05A RU2014118094A RU2598434C2 RU 2598434 C2 RU2598434 C2 RU 2598434C2 RU 2014118094/05 A RU2014118094/05 A RU 2014118094/05A RU 2014118094 A RU2014118094 A RU 2014118094A RU 2598434 C2 RU2598434 C2 RU 2598434C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- azide
- azides
- organic
- organic azides
- chloride
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области химии и может найти применение в производстве органических азидов.The present invention relates to the field of chemistry and may find application in the production of organic azides.
Органические азиды получают действием азида натрия на алифатические и ароматические галогенсодержащие соединения (Азиды органические. Химическая энциклопедия. Т.1. М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1998. - С.74):Organic azides are obtained by the action of sodium azide on aliphatic and aromatic halogen-containing compounds (Organic azides. Chemical encyclopedia. T.1. M: Publishing house "Soviet Encyclopedia", 1998. - P.74):
RHal+NaN3→RN3+NaHalRHal + NaN 3 → RN 3 + NaHal
В связи с этим органические азиды можно получить, например, путем взаимодействия хлорорганического соединения с азидом натрия в среде органического растворителя по реакцииIn this regard, organic azides can be obtained, for example, by reacting organochlorine compounds with sodium azide in an organic solvent by reaction
RCl+NaN3→RN3+NaClRCl + NaN 3 → RN 3 + NaCl
При проведении процесса, с целью повышения его эффективности, азид натрия берется с определенным избытком (10…100% от теоретически необходимого). По окончании реакции в осадке образуется смесь солей, состоящая из кристаллического хлорида натрия и раствора избыточного азида натрия, которая не может быть сброшена в канализацию в составе сточных вод без предварительного разложения азида натрия ввиду его высокой токсичности.During the process, in order to increase its efficiency, sodium azide is taken with a certain excess (10 ... 100% of theoretically necessary). At the end of the reaction, a mixture of salts is formed in the precipitate, consisting of crystalline sodium chloride and a solution of excess sodium azide, which cannot be discharged into the sewer as a part of wastewater without preliminary decomposition of sodium azide due to its high toxicity.
Существуют различные способы обезвреживания азид-иона. Как правило, все способы основаны на разложении азид-иона. Так, например, в патенте РФ №2123211 от 20.12.1996 г. разрушение азид-иона проводят с помощью электрохимической обработки жидких отходов, а в патенте РФ №2194320 от 28.11.2000 г. азид-ион разрушают с помощью перманганатов, и/или бихроматов, и/или ферратов щелочных металлов в кислой среде. К недостаткам этих способов относятся токсичность применяемых реагентов и потеря азид-иона при его разрушении.There are various methods for neutralizing the azide ion. As a rule, all methods are based on the decomposition of the azide ion. So, for example, in the RF patent №2123211 of 12/20/1996, the destruction of the azide ion is carried out using the electrochemical treatment of liquid waste, and in the RF patent No. 2194320 of 11/28/2000, the azide ion is destroyed using permanganates, and / or dichromates and / or alkali metal ferrates in an acidic environment. The disadvantages of these methods include the toxicity of the reagents used and the loss of the azide ion during its destruction.
Наиболее близким способом обезвреживания азид-ионов в растворах по своей простоте и надежности является способ, основанный на обработке жидких отходов раствором азотной или серной кислот в присутствии нитрита натрия (Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ. Багал Л.И. - М.: Машиностроение, 1975. С.224-225). Однако этот способ обезвреживания, подобно другим, основан на разрушении азид-иона, т.е. его безвозвратной потере, что экономически невыгодно ввиду высокой стоимости азидов щелочных металлов. Для разрушения азид-иона в данном способе применяются достаточно токсичные и вредные реагенты - азотная кислота и нитрит натрия. Кроме того, в процессе разрушения азид-иона существует опасность выделения чрезвычайно взрывчатой и токсичной азотистоводородной кислоты, что повышает опасность самого процесса обезвреживания жидких отходов.The closest method of neutralizing azide ions in solutions, in its simplicity and reliability, is a method based on the treatment of liquid waste with a solution of nitric or sulfuric acid in the presence of sodium nitrite (Chemistry and technology of initiating explosives. Bagal LI - M.: Engineering, 1975. S. 224-225). However, this method of neutralization, like others, is based on the destruction of the azide ion, i.e. its irretrievable loss, which is economically unprofitable due to the high cost of alkali metal azides. To destroy the azide ion in this method, fairly toxic and harmful reagents are used - nitric acid and sodium nitrite. In addition, during the destruction of the azide ion, there is a danger of the release of extremely explosive and toxic nitric acid, which increases the risk of the process of neutralizing liquid waste.
Технический результат, на решение которого направлено изобретение, заключается в повышении безопасности процесса обезвреживания и утилизации азид-ионов в отходах производства органических азидов с одновременным повышением экономической эффективности их производства.The technical result, the solution of which the invention is directed, is to increase the safety of the process of neutralization and utilization of azide ions in organic azide production wastes while increasing the economic efficiency of their production.
Технический результат достигается тем, что в способе обезвреживания жидких отходов процесса получения органических азидов, содержащих азиды щелочных металлов, путем удаления азид-ионов перед окончанием процесса азидирования органического хлорида азидом щелочного металла в органическом растворителе в реакционную массу вводят хлорид четырехзамещенного аммония, после чего реакционную массу выдерживают при температуре 95…99°С в течение 2,5…3,5 часов, а затем охлаждают до 25…30°С и отфильтровывают образовавшийся осадок хлорида щелочного металла, а из фильтрата отгоняют 2/3…3/4 органического растворителя и добавляют толуол или бензол в соотношении к оставшемуся органическому растворителю 3:5…5:1, при этом из раствора выпадает осадок азида четырехзамещенного аммония, который отфильтровывают и используют в процессе азидирования, а раствор органического азида направляют на выделение целевого продукта.The technical result is achieved by the fact that in the method of neutralizing liquid waste from the process of producing organic azides containing alkali metal azides by removing azide ions before the end of the process of azidation of the organic chloride with alkali metal azide in an organic solvent, tetra-substituted ammonium chloride is introduced into the reaction mass, after which the reaction mass incubated at a temperature of 95 ... 99 ° C for 2.5 ... 3.5 hours, and then cooled to 25 ... 30 ° C and the precipitate of alkaline chloride formed is filtered off talla, and 2/3 ... 3/4 of the organic solvent is distilled off from the filtrate and toluene or benzene is added in proportion to the remaining organic solvent 3: 5 ... 5: 1, and a tetra-substituted ammonium azide precipitate from the solution, which is filtered off and used in the process azidation, and a solution of organic azide is directed to the selection of the target product.
В качестве примеров приводится методика обезвреживания азид-иона в процессе азидирования различных алифатических и ароматического галогенсодержащих соединений азидами натрия и калия.As an example, the method of neutralizing the azide ion in the process of azidation of various aliphatic and aromatic halogen-containing compounds with sodium and potassium azides is given.
Пример 1Example 1
В раствор 0,1 моль (27 г) формаля дихлоргидрина глицерина в 108 мл диметилформамида загружают 0,44 моль (28,6 г) азида натрия (избыток азида натрия 10%). Затем добавляют 0,04 моль (6,06 г) хлорида метилтриэтиламмония, после чего для завершения процесса реакционную массу выдерживают при температуре 97…99°С в течение трех часов, охлаждают до 25…30°С, отфильтровывают осадок хлорида натрия, из фильтрата под вакуумом отгоняют 81 мл диметилформамида, добавляют 108 мл толуола и отфильтровывают выпавший осадок азида метилтриэтиламмония. Выход азида метилтриэтиламмония 5,688 г (0,036 моль), а содержание в нем основного вещества составляет 97…99%. Выделенный азид метилтриэтиламмония используют в следующей операции получения органических азидов.In a solution of 0.1 mol (27 g) of formaldehyde dichlorohydrin glycerol in 108 ml of dimethylformamide, 0.44 mol (28.6 g) of sodium azide (excess sodium azide 10%) is charged. Then, 0.04 mol (6.06 g) of methyltriethylammonium chloride is added, after which the reaction mass is maintained at a temperature of 97 ... 99 ° С for three hours, cooled to 25 ... 30 ° С, the precipitate of sodium chloride is filtered off from the filtrate 81 ml of dimethylformamide are distilled off under vacuum, 108 ml of toluene are added and the precipitated precipitate of methyltriethylammonium azide is filtered off. The yield of methyltriethylammonium azide is 5.688 g (0.036 mol), and the content of the main substance in it is 97 ... 99%. The isolated methyltriethylammonium azide is used in the next step to obtain organic azides.
Пример 2Example 2
В раствор 0,1 моль (27 г) формаля дихлоргидрина глицерина в 118 мл диметилформамида загружают 0,48 моль (38,9 г) азида калия (избыток азида калия 20%). Затем добавляют 0,08 моль (12,12 г) хлорида метилтриэтиламмония, после чего для завершения процесса реакционную массу выдерживают при температуре 95…98°С в течение трех часов, охлаждают до 25…30°С, отфильтровывают осадок хлорида калия, из фильтрата под вакуумом отгоняют 90 мл диметилформамида, добавляют 108 мл бензола и отфильтровывают выпавший осадок азида метилтриэтиламмония. Выход азида метилтриэтиламмония 5,688 г (0,036 моль), а содержание в нем основного вещества составляет 98…99%. Выделенный азид метилтриэтиламмония используют в следующей операции получения органических азидов.0.48 mol (38.9 g) of potassium azide (excess potassium azide 20%) is charged into a solution of 0.1 mol (27 g) of formaldehyde of glycerol dichlorohydrin in 118 ml of dimethylformamide. Then, 0.08 mol (12.12 g) of methyltriethylammonium chloride is added, after which, to complete the process, the reaction mass is kept at a temperature of 95 ... 98 ° С for three hours, cooled to 25 ... 30 ° С, the precipitate of potassium chloride is filtered off from the filtrate 90 ml of dimethylformamide are distilled off under vacuum, 108 ml of benzene are added and the precipitated precipitate of methyltriethylammonium azide is filtered off. The yield of methyltriethylammonium azide is 5.688 g (0.036 mol), and the content of the main substance in it is 98 ... 99%. The isolated methyltriethylammonium azide is used in the next step to obtain organic azides.
Пример 3Example 3
В раствор 0,027 моль (5 г) бис-(β-хлорэтил)-нитрамина в 25 мл диметилсульфоксида загружают 0,0594 моль (3,86 г) азида натрия (избыток азида натрия 10%). Затем добавляют 0,0054 моль (0,813 г) хлорида метилтриэтиламмония, после чего для завершения процесса реакционную массу выдерживают при температуре 97…99°С в течение 2,5 часов, охлаждают до 25…30°С, отфильтровывают осадок хлорида натрия, из фильтрата под вакуумом отгоняют 16 мл диметилсульфоксида, добавляют 36 мл толуола и отфильтровывают выпавший осадок азида метилтриэтиламмония. Выход азида метилтриэтиламмония 0,851 г (0,0054 моль), а содержание в нем основного вещества составляет 97…98%. Выделенный азида метилтриэтиламмония используют в следующей операции получения органических азидов.0.0594 mol (3.86 g) of sodium azide (excess of sodium azide 10%) is charged into a solution of 0.027 mol (5 g) of bis- (β-chloroethyl) nitramine in 25 ml of dimethyl sulfoxide. Then, 0.0054 mol (0.813 g) of methyltriethylammonium chloride is added, after which the reaction mixture is kept at a temperature of 97 ... 99 ° С for 2.5 hours, cooled to 25 ... 30 ° С, the precipitate of sodium chloride is filtered off from the filtrate 16 ml of dimethyl sulfoxide are distilled off under vacuum, 36 ml of toluene are added and the precipitated precipitate of methyltriethylammonium azide is filtered off. The yield of methyltriethylammonium azide is 0.851 g (0.0054 mol), and the content of the main substance in it is 97 ... 98%. The isolated methyltriethylammonium azide is used in the next step to obtain organic azides.
Пример 4Example 4
В раствор 0,1 моль (17,66 г) бензолсульфохлорида в 75 мл ацетонитрила загружают 0,11 моль (7,128 г) азида натрия (избыток азида натрия 10%). Затем добавляют 0,0099 моль (1,505 г) хлорида метилтриэтиламмония, после чего для завершения процесса реакционную массу выдерживают при температуре 96…99°С в течение трех часов, охлаждают до 25…30°С, отфильтровывают осадок хлорида натрия, из фильтрата под вакуумом отгоняют 56 мл ацетонитрила, добавляют 76 мл бензола и отфильтровывают выпавший осадок азида метилтриэтиламмония. Выход азида метилтриэтиламмония 1,575 г (0,01 моль), а содержание в нем основного вещества составляет 98…99%. Выделенный азид метилтриэтиламмония используют в следующей операции получения органических азидов.In a solution of 0.1 mol (17.66 g) of benzenesulfonyl chloride in 75 ml of acetonitrile, 0.11 mol (7.128 g) of sodium azide (10% excess sodium azide) was charged. Then, 0.0099 mol (1.505 g) of methyltriethylammonium chloride is added, after which the reaction mass is maintained at a temperature of 96 ... 99 ° С for three hours, cooled to 25 ... 30 ° С, the precipitate of sodium chloride is filtered off from the filtrate under vacuum 56 ml of acetonitrile are distilled off, 76 ml of benzene is added and the precipitated precipitate of methyltriethylammonium azide is filtered off. The yield of methyltriethylammonium azide is 1.575 g (0.01 mol), and the content of the main substance in it is 98 ... 99%. The isolated methyltriethylammonium azide is used in the next step to obtain organic azides.
Важно отметить, что удаляемый из отходов азид-ион в виде азида четырехзамещенного аммония ускоряет процесс азидирования при получении органических азидов, поскольку азиды четырехзамещенного аммония более реакционно-способны, чем, например, азиды натрия или калия (Влияние катиона соли азотистоводородной кислоты и типа растворителя на скорость реакции азидирования / И.К. Кукушкин, В.Т. Косолапов, В.А. Злобин // Известия вузов: Химия и химическая технология - Т. XVIII. - 1975. - Вып. 7.- С. 1043-1047).It is important to note that the azide ion removed from the waste in the form of tetra-substituted ammonium azide accelerates the azidation process in the production of organic azides, since tetra-substituted ammonium azides are more reactive than, for example, sodium or potassium azides (The effect of the cation of the nitric acid salt and the type of solvent on the rate of the azidation reaction / I.K. Kukushkin, V.T. Kosolapov, V.A. Zlobin // University proceedings: Chemistry and chemical technology - T. XVIII. - 1975. - Issue 7.- S. 1043-1047) .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118094/05A RU2598434C2 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014118094/05A RU2598434C2 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014118094A RU2014118094A (en) | 2015-11-10 |
RU2598434C2 true RU2598434C2 (en) | 2016-09-27 |
Family
ID=54536266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014118094/05A RU2598434C2 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2598434C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU981209A1 (en) * | 1980-10-20 | 1982-12-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Технолог" Ленинградского Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологического Института Им.Ленсовета | Process for decomposizing alkali metal azide |
US4439326A (en) * | 1980-12-19 | 1984-03-27 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Process for removing ammonium nitrate from aqueous solutions |
FR2666441A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-06 | Jgc Corp | Method for treating nitric acid recovered from nuclear fuel reprocessing steps |
RU2123211C1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-12-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering liquid wastes containing hydrazoic acid |
RU2194320C2 (en) * | 2000-11-28 | 2002-12-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering liquid wastes incorporating metal azides and hydronitric acid |
-
2014
- 2014-05-05 RU RU2014118094/05A patent/RU2598434C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU981209A1 (en) * | 1980-10-20 | 1982-12-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Технолог" Ленинградского Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Технологического Института Им.Ленсовета | Process for decomposizing alkali metal azide |
US4439326A (en) * | 1980-12-19 | 1984-03-27 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Process for removing ammonium nitrate from aqueous solutions |
FR2666441A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-06 | Jgc Corp | Method for treating nitric acid recovered from nuclear fuel reprocessing steps |
RU2123211C1 (en) * | 1996-12-20 | 1998-12-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering liquid wastes containing hydrazoic acid |
RU2194320C2 (en) * | 2000-11-28 | 2002-12-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Method for recovering liquid wastes incorporating metal azides and hydronitric acid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014118094A (en) | 2015-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012505814A5 (en) | ||
JP4593985B2 (en) | Removal of by-products formed during the nitration of toluene | |
RU2598434C2 (en) | Method of decontaminating liquid wastes of process of producing organic azides containing azides of alkali metals | |
Coburn et al. | Scale-up and waste-minimization of the Los Alamos process for 1, 3, 3-trinitroazetidine (TNAZ) | |
JP4901883B2 (en) | Method of distillatively removing dinitrotoluene in process wastewater from the process of producing dinitrotoluene by nitrating toluene with nitration acid | |
Joshi et al. | Environmentally and economically feasibility manufacturing process of potassium nitrate for small scale industries: a review | |
US10822241B2 (en) | Recycling of nuclear liquid waste with boron control | |
IL176722A (en) | Method of producing salts of dinitramidic acid | |
CN106865573A8 (en) | A kind of method that utilization lithium salts by-product nitration mixture prepares commercial fluorided sodium and industrial ammonium chloride | |
JP5515164B2 (en) | Method for recovering ammonium nitrate from wastewater | |
RS14904A (en) | Process for the production of dinitrotoluene by two stage nitration of toluene | |
US5449835A (en) | Synthesis of bis(2,2-dinitropropyl) formal (BDNPF) | |
WO2015022707A2 (en) | Process for the synthesis of trifluoromethanesulfonic acid | |
PL181256B1 (en) | Nitrates recovering system | |
WO2017023153A2 (en) | Method for manufacturing an ammonium phosphate fertilizer having low cadmium content | |
US7345208B2 (en) | Method for making an energetic material | |
RU2821134C1 (en) | Method of producing purified calcium nitrate solution | |
RU2567313C1 (en) | Method for recycling composition of organoarsenic substances containing 10-chlor-5,10-dihydrophenarsazine | |
RU2780562C1 (en) | Method for preparing potassium iodate from potassium iodide | |
JP7402065B2 (en) | Low chlorine waste manufacturing method and low chlorine waste manufacturing equipment | |
SU981209A1 (en) | Process for decomposizing alkali metal azide | |
RU2572136C1 (en) | Method for precipitating chromium (vi) | |
Shamhal et al. | Utilization of rocket fuel oxidizers based on nitric acids | |
RU2577888C1 (en) | Method for recycling on ammophos waste phosphoric acid after anticorrosive treatment of ferrous metals | |
RU2523472C1 (en) | Method of obtaining nitrocellulose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170506 |