奥克托今合成制备研究

王军利， 孙丽娜

(湖北三江航天江河化工科技有限公司，湖北 远安 444200)

引 言

奥克托今(HMX)[1-4]作为能量水平高、综合性能好的耐热单质炸药被广泛地用于高能炸药的主体药、固体推进剂和发射药中[5]。

目前，HMX在国内的应用水平远落后于美国，研究发现，美国在20世纪70年代的HMX产能已达到6 800 t/a，其中,28%用于推进剂，剩余的72%用于制造混合炸药。当时HMX月产227 t的生产线成本是1 535 美元/t，月产908 t的生产线成本是1 282 美元/t，而当下我国HMX只有805厂生产，年产量约600 t，单价在130 769 美元/t。高昂的价格和落后的产能极大地限制了HMX在军工行业的应用，导致需求远大于供应的不正常市场现象。

作为综合性能优异的单质炸药，在短期内开发其替代品非常困难，因此开发安全高效的HMX生产技术，提高其产能和降低其生产成本是当下突破HMX应用途径受限的主要手段。

1 奥克托今合成技术

1.1 醋酐法

现在工业上生产HMX大多采用乌洛托品的硝解法，即醋酐法或贝克曼法。研究表明，乌洛托品的硝解反应分两步，首先是乌洛托品生成DPT，中间体DPT经过硝解生成HMX。早期的合成工艺是DPT中间体需要分离纯化，这种生产工艺的收率较低，只有28%。后续的工业生产中采用一步法，不经过DPT的分离过程，一次制备出HMX，最高得率可达70%(间歇法)或60%(连续法)。在一步法中加入聚甲醛、三氟化硼等催化剂，收率可达到72%～82%。醋酐法的典型物料比是乌洛托品/HNO3/NH4NO3/Ac2O/HAc=1/(5～5.5)/(3.7～4.5)/(11～12)/(16～23)(质量比)。工艺过程一般包括投料(一段硝化和二段硝化)、水解、过滤、洗涤，从而得到α型粗品，硝化温度一般为44(±2) ℃。……