سنتز تري آمينو 2-4-6 تري نيترو بنزن كاتاليز شده به وسيله هترو پلي اسيدها

5،3،1- تري آمينو- 4،2،6- تري نيترو بنزن يكي از مهم‌ترين مواد منفجره غيرحساس است كه به دليل خواص ويژه‌اش داراي كاربردهاي نظامي و غيرنظامي گسترده‌اي مي‌باشد كه از آن جمله مي‌توان به استفاده در بوسترهاي انفجاري مقاوم به حرارت، پيشرانه هاي با كارآيي بالاي توپخانه‌اي، استفاده در سرجنگي موشك‌هاي هدايت شونده با سرعت بالا و حفاري چاه‌هاي عميق نفت اشاره كرد.TATB به دليل غيرحساس بودن، پايداري حرارتي بسيار بالا، دانسيته خوب و داشتن خاصيت الاستيكي و روان كنندگي و عدم توليد آن در كشور براي سنتز مورد توجه قرار گرفته است. يكي از مراحل سنتز TATB نيتراسيون با اسيدهاي مايع مي‌باشد. استفاده از اسيدهاي مايع نظير اسيد سولفوريك مشكلاتي را حين انجام واكنش از جمله توليد بخار‌هاي سمي، پايين بودن ايمني كار، خوردگي تجهيزات و ضرورت خنثي سازي اسيد قوي، ايجاد مي‌كند. با توجه به اهميت زيست محيطي، استفاده از كاتاليزورهاي اسيد جامد از قبيل هتروپلي اسيدها، علاوه بر سازگاري با محيط زيست، فرآيندي سبز نيز مي‌باشند و باعث كاهش مواد زايد و خطرناك و سهولت جداسازي محصولات طي واكنش مي‌شود. يكي از پيش ماده‌هاي لازم در سنتز TATB، 5،3،1- تري برمو-4،2- دي نيترو بنزن (TBDNB) است كه با استفاده از نيتراسيون 5،3،1- تري برمو بنزن در حضور اسيد سولفوريك سنتز مي‌شود. ديگر حد واسط TATB، تركيب 5،3،1- تري برمو-6،4،2- تري نيترو بنزن است كه طي دو مرحله از ماده اوليه تري برمو بنزن سنتز مي‌شود. در اين تحقيق TBDNB، با استفاده از هتروپلي اسيدها با بازده 99% سنتز گرديد. همچنين روش تك ظرفي براي سنتز حدواسط TBTNB با نيتراسيون توسط سديم نيترات و اوليوم با بازده 60% ارايه مي‌گردد. TATB توسط گاز آمونياك با استفاده از ماده اوليه TBTNB با بازده 73% سنتز گرديد.

The aim of this research is to provide a convenient and relatively inexpensive preparation method for the synthesis of 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB). TATB is a reasonably powerful explosive with thermal and shock stability considerably greater than that of any other known energetic material. Its military application is because of its significant insensitivity to heat and shock. There is also interest in employing TATB in the civilian sector for deep oil well explorations where heat-insensitive explosives are required. 1,3,5-tribromo-2,4-dinitrobenzene (TBDNB) and 1,3,5-tribromo-2,4,6-trinitrobenzene (TBTNB) are the precursors for synthesis of TATB. The use of liquid acids such as sulfuric acid, as catalyst has some disadvantages such as corrosiveness and potential danger of explosion, toxic vapors and oxidative degradation of by-products. Heteropoly acids (HPAs) catalyze a wide variety of reactions in homogeneous or heterogeneous (liquid– solid, gas–solid or liquid–liquid biphasic) systems, offering strong options for more efficient and cleaner processing compared to conventional mineral acids. Therefore, in optimal conditions, TBDNB was synthesized in the presence of heteropolyacid instead of sulfuric acid with 99% yield. TBTNB was also synthesized from TBB (in a one-pot procedure) using sodium nitrate and oleum with 60% yield. Aminolysis of TBTNB finally produced TATB with 73% yield.