От примесей гексогена очищают например переводом его в комплексы ДМФА, которые после фильтрования разрушают водой. Также распространено нагревание октогена в тройном кол-ве ацетона, в результате чего основная часть более растворимого гексогена переходит в раствор. Обычно после нитрования октоген получается в виде a -формы. Для получения b формы необходимо неск. часов выдержки ацетонового раствора a -формы. При медленном охлаждении насыщенного раствора октогена в ацетоне или нитрометане кристаллизуется b форма, при быстром – a . Примеси гексогена в октогене также можно разрушить слабым водным р-ром щелочей или карбоната натрия, однако это приводит к бессмысленной трате гексогена.
2. Использование заранее приготовленного ДПТ также позволяет увеличить выход октогена. Лабораторные методы нитрования ДПТ с помощью нитрата аммония и азотной кислоты в уксусном ангидриде дают выход октогена до 75-80% со сравнительно невысоким содержанием гексогена. Нитрование ДПТ также можно проводить 10%р-ром нитрата аммония в конц. азотной кислоте с выходом порядка 48% (в отсутствие нитрата аммония выход приблизительно в 2 раза меньше). Реакцию нитролиза ведут при 10-12 ° С. Несмотря на меньшие выходы, чем при использовании уксусного ангидрида, данный метод проще и удобнее для осуществления в промышленности, т.к. не требуется установок для регенерации кислоты. Процесс связан с получением самого ДПТ, а отработанная разбавленная азотная кислота идет на получение технического нитрата аммония, предназначенного для изготовления промышленных ВВ в результате чего достигается безотходность пр-ва. Данным способом изготовляется значительная часть октогена, производимого в России.
Октоген может быть получен при нитровании не только ДПТ, но и других 3,7-производных-1,3,5,7-тетрааза[3,3',0]бициклононанов, в первую очередь диацетилпентаметилентетрамина ДАПТ (Получение см ст. гексоген). смесью конц. H 2 SO 4 и азотной кислоты (также можно использовать нитрат калия или натрия) до динитродиацетилтетраазациклооктана, который затем нитруют конц. азотной к-той с добавлением P 2 O 5 полифосфорной кислоты или азотного ангидрида. В этом случае получается октоген достаточно высокой чистоты, не содержащий гексогена. Соответственно этот метод не требует затрат на процесс разделения гексогена и октогена. Кроме ДАПТ в препаративных целях возможно использование динитрозопентаметилентетрамина (ДНПТ** Нитрование этого вещества должно проводиться при низких температурах во избежание самовоспламенения), дисульфопентаметилентетрамина (ДСПТ) и т.д,
3. Также октоген можно получить нитрованием некоторых N -производных циклического сим-тетраазаоктана смесью азотной кислоты с P 2 O 5 или азотным ангидридом. Чаще всего для этих целей используется тетраацетилтетраазациклооктан (ТАТ***).
1) Лабораторное получение октогена нитролизом уротропина в одну стадию: В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и двумя капельными воронками помещают смесь 30г уксусного ангидрида, 75г ледяной уксусной кислоты и добавляют 10г уротропина. В отдельном стакане смешивают 32.5г 98-99% азотной кислоты и 13.5 г сухого нитрата аммония. Содержимое колбы нагревают до 40-45 ° С и затем в течение 20минут одновременно сливают полученный раствор нитрата аммония в азотной кислоте и 28г уксусного ангидрида. Температура во время слива не должна превышать 50 ° С. По окончании слива дают выдержку при температуре 45-50 ° С в течение часа, а затем горячую смесь фильтруют через пористый стеклянный фильтр. Продукт промывают сначала горячей, а затем холодной водой. Промытый октоген переносят в колбу, заливают 60мл 10% азотной кислоты и при перемешивании нагревают в течение часа на кипящей водяной бане для разложения побочных продуктов. Суспензию охлаждают до 20 ° С, отфильтровывают продукт на бумажном фильтре и промывают теплой (50-55 ° С) водой до исчезновения кислой реакции. Выход 40-45%. Т пл. продукта 265 ° С. Полученный октоген содержит довольно значительное кол-во гексогена. При необходимости их можно разделить при помощи ацетона.
2) Получение октогена нитролизом уротропина в присутствии параформальдегида:
В 10 или 6 литровую колбу, снабженную мешалкой, термометром и тремя капельными воронками поместили 785г ледяной уксусной кислоты, 13г уксусного ангидрида и 17г параформальдегида. Смесь нагрели до 44 ± 1 ° С и перемешивали при этой температуре 15мин. Поддерживая указанную температуру одновременно приливали соблюдая пропорциональность раствор 101г уротропина в 165г уксусной кислоты, 320г уксусного ангидрида и 180г раствора полученного растворением 840г нитрата аммония в 900г 99-100% азотной кислоты. После добавления смесь перемешивали 15 мин. Затем соблюдая пропорциональность одновременно добавили 320г уксусного ангидрида и 271г раствора нитрата аммония в азотной кислоте. После чего влили 160г уксусного ангидрида. Смесь перемешивали 60мин, влили 350г горячей воды и кипятили с обратным холодильником 30мин. Добавляя лед охладили смесь до 20 ° С, отфильтровали нерастворимый осадок, который потом промыли 3-мя порциями холодной воды. Выход составил 95% (200г) октогена с чистотой более 90%. После перекристаллизации из кипящего ацетона получили продукт с Т пл. 278-279 ° С.
3) Получение октогена нитролизом ДПТ смесью азотной кислоты, нитрата аммония и уксусного ангидрида:
В 47мл 98% азотной кислоты растворяют 44г нитрата аммония. Раствор ставят в прохладное место до обесцвечивания. В двухлитровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и термометром помещают 460мл уксусного ангидрида и 100г ДПТ. Смесь нагревают до 60 ° С, через 10 минут начинают добавление раствора нитрата аммония в азотной кислоте при температуре 60-65 ° С. В связи с бурной реакцией в течение первых 5 минут температуру водяной бани следует держать в районе 20-30 ° С, за последующие 5 мин добавления температуру бани повышают до 40 ° С. Смесь выдерживают при перемешивании и температуре 60-65 ° С один час. Первые кристаллы октогена начинают выпадать через несколько минут после окончания добавления. Колбу снимают с воодяной бани и ставят охлаждаться до 50 ° С и по достижении этой температуры при перемешивании быстро вливают 450мл холодной воды. Смесь нагревали 12 часов с обратным холодильником. После фильтрования получили 102г продукта с Т пл. 272-276 ° С После перекристаллизациии из ацетона получили 80г октогена с Т пл 278-280 ° С.
4) Получение октогена через ДАПТ без промежуточного выделения ДАПТ: