سنتز 2,4- دي نيتروتولوين از طريق نيتراسيون انتخابي تولوين و مشتقات آن در حضور مايعات يوني اسيدي جديد

Synthesis of 2,4-Dinitrotoluene via Selective Nitration of Toluene and Its Derivatives in the Presence of New Acidic Ionic Liquids

نرم كنندهها تركيباتي هستند كه جهت بهبود خواص و عملكرد پيشرانههاي جامد به فرمولاسيون آنها افزوده ميشوند. اين مواد نقش كليدي در كنترل خواص مكانيكي ايفا ميكنند. يكي از مهمترين نرم كنندههاي پيشرانههاي جامد دوپايه، 2,4- دي نيتروتولوين(2,4-DNT) ميباشد. در اين مطالعه دسته جديدي از مايعات يوني حاوي گروههاي اسيدي برونستد، جهت سنتز نرم كننده 2,4- دي نيتروتولوين، تهيه و معرفي شدهاند. مايعات يوني سنتز شده توسط روش هاي طيف سنجي IR و NMR شناسايي شدند. واكنش نيتراسيون تولوين، 2- نيتروتولوين و 4- نيتروتولوين توسط اسيد نيتريك و در حضور اين مايعات يوني انجام شد. پارامترهاي موثر بر واكنش مانند حلال، دما، نسبت مولي واكنش دهندهها، نوع و مقدار كاتاليزور بررسي و بهينه سازي شدند. گزينش پذيري بالاي واكنش، خلوص بالاي محصول، بكارگيري كاتاليزور سبز، غير سمي و غيرخورنده و قابليت بازيابي و استفاده مجدد از كاتاليزور از مزاياي اين روش ميباشند.

Plasticizers are compounds which add to solid propellants’ formulations to improve their mechanical properties. These materials have key role in the control of mechanical properties. 2,4-Dinitrotoluene (2,4-DNT) is one of the most important plasticizers of double based propellants. In this study, new series of Br?nsted acidic ionic liquids (ILs) have been prepared and introduced as catalysts for the synthesis of 2,4-DNT plasticizer. The synthesized ILs were characterized by IR and NMR spectroscopies. The nitration reactions of toluene, 2-nitrotoluene and 4-nitrotoluene with nitric acid in the presence of these ILs were successfully done. Effective parameters such as solvent, temperature, molar ratios of the reactants and the catalyst amount on these reactions were investigated and optimized. High selectivity of the reaction, high purity of the product, use of green, non corrosive, non toxic and reusable catalyst are some advantages of this method.