Заказ OnLine : Ваша корзина
Новое в химии азотсодержащих взрывчатых веществ
Две независимые научно-исследовательские группы добились существенного успеха в области химии азотсодержащих взрывчатых веществ – одним исследователям удалось получить чрезвычайно мощное вещество, другим – разработать безопасный синтез тетразолов.
Томас Клапотке из Университета Мюнхена в надежде получения альтернативного экологически чистого инициирующего взрывчатого вещества получил соединение с высоким содержанием азота, однако новое ВВ оказалось мощнее, чем предполагалось ранее, и в настоящий момент может только интересовать исследователей с точки зрения уточнения моделей природы взрыва.
До настоящего времени в роли инициирующего взрывчатого вещества, осуществляющего подрыв бризантного взрывчатого вещества (динамит, тротил), выступает азид свинца, однако как он, так и продукты, образующиеся при его взрыве, токсичны. В группе Клапотке давно предпринимались попытки замены азида свинца экологически чистыми и малотоксичными соединениями, особая надежда при этом возлагалась на соединения с высоким содержанием азота и связей азот-азот.
От взрыва пострадала содержавшая новое соединение лабораторная посуда.
Клапотке надеялся, что соединение, в котором будет реализована цепочка из 10 атомов азота, сможет сравниться с азидом свинца по чувствительности и мощности взрыва. Однако бис-тетразольная структура, связанная через азо-фрагмент превзошла азид свинца и оказалась настолько взрывоопасной, что сухое вещество взрывалось от любого толчка, причем сила взрыва была достаточна для того, чтобы разрушалась содержащая это вещество посуда. По словам одного из авторов исследования, версию «взрыва при неосторожном обращении» можно исключить – группа Клапотке специализируется на изучении взрывчатых веществ, и исследователи к осторожному отношению к своим объектам исследования.
Тимоти Джемисон из Массачусетского технологического института описывает полученную Клапотке молекулу состава C2H2N10 как уникальную. Сам Джемисон недавно разработал проточный реактор для безопасного получения тетразолов (прекурсоров соединения, полученного в группе Клапотке).
Помимо использования для синтеза взрывчатых веществ тетразолы находят применение и в других областях, например, катализ и медицинская химия. Проблема, связанная с тетразолами, заключается во взрывоопасности производства – при их получении образуется азидоводородная кислота.
Джемисону удалось обезопасить синтез тетразолов, спроектировав проточный реактор, в котором не образуется локальных областей с увеличенной концентрацией азидоводородной кислоты. При помощи синтеза в потоке Джемиссону удалось получать тетразолы с высоким выходом, увеличивая давление и температуру до значений, невозможных для обычного синтеза этих соединений. Дальнейшее изучение разработанного процесса позволило Джемисону сделать вывод, что предложенный им подход может быть использован и в промышленных масштабах.
Работа Джемисона – его первый в химии тетразолов, и является результатом сотрудничества с фирмой Novartis. Исходя из того, что разработанный Джемисоном потоковый реактор оказывается полезным не только для химии тетразолов, но и других азотсодержащих соединений, Джемисон собирается опробовать новый метод на реакциях получения или синтеза азидов.
Клапотке же заявляет, что хотя метод Джемисона важен для получения тетразолов, для синтеза C2H2N10 он явно не подойдет – полученное ими вещество с цепочкой из десяти атомов азота представляет наибольшую опасность не в процессе синтеза, а уже в готовом виде. Также исследователь из Мюнхена заявляет, что не планирует больше экспериментировать с увеличением количества последовательно соединенных атомов азота, однако попытки замены азида свинца практичным дешевым нетоксичным и безопасным для окружающей среды инициирующим взрывчатым веществом будут продолжены.
