3,5-Difluor-2,4,6-trinitroanilin

3,5-Difluor-2,4,6-trinitroanilin ist eine chemische Verbindung, konkreter eine organische aromatische Nitroverbindung. Sie kann als fluorsubstituiertes Derivat des Pikramids angesehen werden. Als Trinitroverbindung handelt es sich um eine energiereiche Verbindung, die sich als Explosivstoff eignet.

Im Jahr 1981 beschriebene Synthesen gehen vom 1,3,5-Trifluortrinitrobenzol aus. Die direkte Umsetzung mit Ammoniak bei −70 °C ergibt ein Gemisch aus der Zielverbindung und 1,3,5–Triaminotrinitrobenzol (TATB) mit Spuren von 1,3-Diamino-5-fluortrinitrobenzol, welches durch Rekristallisationen getrennt werden kann.^[1]

Eine gezieltere Synthese verläuft im ersten Schritt über eine Umsetzung mit Acetamid. Eine anschließende Hydrolyse mittels Schwefelsäure des Zwischenprodukts ergibt die Zielverbindung.^[1]

Die Herstellung kann auch durch eine Nitrierung von 3,5-Difluoranilin erfolgen. Allerdings muss hier die Aminogruppe vorab durch die Umsetzung mit Chloressigsäurechlorid geschützt werden.^[2]

3,5-Difluor-2,4,6-trinitroanilin ist ein gelbes kristallines Pulver, das bei 117–118,5 °C schmilzt.^[1] Die Verbindung kristallisiert in einem trigonalen Kristallgitter mit der Raumgruppe P3c1 (Raumgruppen-Nr. 165)Vorlage:Raumgruppe/165. Die molare Bildungsenthalpie beträgt −142,1 kJ·mol⁻¹. Die Verbindung kann als explosionsfähig angesehen werden. Sie ist mit einer Energie von 35 J schlagempfindlich. Die Reibempfindlichkeit liegt bei 360 N. Die Detonationsgeschwindigkeit beträgt 8331 m·s⁻¹, der Detonationsdruck 31,1 GPa. Eine DSC-Messung zeigt ab 190 °C eine stark exotherme Zersetzungsreaktion.^[2]

Die Verbindung kann als Beispiel der sogenannten „NO₂FNO₂“-Strategie zur Optimierung der Eigenschaften von Explosivstoffen gesehen werden. Durch eine Fluorsubstitution zwischen zwei Nitrogruppen in einer 1,3-Dinitrostruktur kann eine Erhöhung der Explosionsperformance, wie Detonationsgeschwindigkeit und Detonationsdruck bei gleichzeitiger Verringerung der Empfindlichkeit gegen Schlag und Reibung erreicht werden. So wird eine alternative Anwendbarkeit zur Basisverbindung Pikramid gesehen.^[2][4]

1. ↑ ^{a b c d e f} Koppes, W.M.; Lawrence, G.W.; Sittmann, M.E.; Adolph, H.G.: Reaction of 1,3,5-Trifluorotrinitrobenzene with Nucleophiles in J. Chem. Soc. Perkin 1, 1981, 1815–1820.
2. ↑ ^{a b c d e f g} Cong Li; Mingwei Liu; Taotao Li; Linjian Wang; Rui Zhang; Suming Jing: Fluorine Added to Lead the Way to Future Energetic Materials: 3,5-difluoro-2,4,6-trinitroaniline in J. Energ. Mat. 42 (2024) 706–715, doi:10.1080/07370652.2022.2155729.
3. ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. ↑ ^{a b} Jin Zhu; Cong Li; Suming Jing; Lei Yang; Yucun Liu; Wei Zhang; Jun Zhang: 3,5-Difluoro-2,4,6-trinitrophenol: A high-energy compound born under the “NO₂FNO₂” construction strategy in Propellants Explos. Pyrotech. 49 (2024) e202300184, doi:10.1002/prep.202300184.