TeNGU i (tetranitroglikoluryl,nazwa systematyczna: 2,4,6,8-Tetranitro-2,4,6,8-tetrabicyklo(3,3,0)-oktan-3,7-dion, wzór sumaryczny C₄H₂N₈O₁₀). Jest białym, drobnokrystalicznym materiałem wybuchowym kruszącym z czterema grupami nitrowymi,  szybko rozkładającym się już w temperaturze pokojowej, gdy jest wilgotny. Jego temperatura rozkładu wynosi około 250*C. Posiada on dodatni bilans tlenowy +5% i ciepło spalania równe 1937 kJ/mol (ciepło tworzenia: -75 kJ/mol). Pierwszy raz otrzymano go we Francji w 1973 roku, więc jest już długo znanym materiałem wybuchowym bez zastosowania. TeNGU detonuje od upadku ciężarka o masie 2kg z nieznacznej wysokości, bo tylko 3 do 5cm. Tarciem jest minimalnie bardziej wrażliwy od PETN-u. Dlatego należy się z nim obchodzić jak z materiałem wybuchowym inicjującym. Teoretycznie prędkość detonacji może dojść do około 9360 m/s, ale ciężko jest uzyskać tak wysoką gęstość. Przy innych gęstościach TeNGU detonuje:

TeNGU jest bardzo dobrze rozpuszczalny w acetonie, alkoholu etylowym i metylowym, acetonitrylu, dimetyloformamidzie (DMF), tetrahydrofuranie (THF), dimetylosulfotlenku. Trochę gorzej rozpuszcza się w lodowatym kwasie octowym oraz jego bezwodniku. Syntezuje się go poprzez nitrowanie glikolurylu. Najlepiej jako mieszaniny nitrującej używać kwasu azotowego z pięciotlenkiem azotu (20%), lub można też nitrować z bardziej dostępnych składników, tzn. dymiący kwas azotowy z bezwodnikiem octowym, (choć ten też nie jest łatwo dostępny...). Bardzo ważną rzeczą po skończonej produkcji jest dokładne wysuszenie w eksykatorze TeNGU z CaCl₂ czy też P₂O₅ z uwagi na to, że nawet wilgotny ulega szybkiemu rozkładowi już w temperaturze pokojowej. TeNGU ma średnie właściwości higroskopijne, przez co jest nietrwały, dlatego też nie znalazł zdanego praktycznego zastosowania w przemyśle.

TeNGU można otrzymywać kilkoma sposobami, opiszę dwa z nich, (nadmienię od razu, że przepis jest całkowicie ”książkowy”, ponieważ podczas jego pisania nie kierowałem się żadnymi praktycznymi wskazówkami).
Pierwszym sposobem będzie nitrowanie glikolurylu do DiNGU (dinitroglikoluryl), a następnie jego dalsze nitrowanie do TeNGU z użyciem tzw. kwasu Hoko: HNO₃ + N₂O₅.
Drugim przepisem będzie otrzymywanie TeNGU metoda radziecką.
Z kupieniem glikolurylu mogą być małe kłopoty, dlatego opiszę jego otrzymywanie.

Otrzymywanie glikolurylu

Jego synteza jest prosta, lecz wymaga glioksalu (C₂O₂H₂). On też może by trudno dostępny. Można by go próbować dostać w szpitalu i w aptece z uwagi na to, że jest on wykorzystywany jako środek bardzo silnie bakteriobójczy oraz grzybobójczy. Do przeprowadzania kondensacji glioksalu potrzebne nam będzie następujący sprzęt:

• Kolba dwu szyjna,
• Termometr,
• Chłodnica zwrotna (kulowa),
• Mieszadło magnetyczne.

Z odczynników potrzebne nam będą oprócz glioksalu kwas siarkowy oraz mocznik.
Zaczynamy od rozpuszczenia glioksalu w wodzie destylowanej do roztworu o stężeniu 40%, po czym wlewamy go od razu do kolby z umieszczonym przed termometrem (wlewamy 24g). Następnie w 46gram kwasu siarkowego o stężeniu 24% rozpuszczamy 30g mocznika. Teraz drugi roztwór przelewamy do kolby z roztworem glioksalu i szybko zatykamy kolbę chłodnica zwrotną (uruchamiamy od razu opływ wody w płaszczu chłodnicy) i całość stawiamy na mieszadle magnetycznym i zaczynamy mieszanie przez około 1 godzinę w temperaturze 75-80°C. Po upływie godziny chłodzimy kolbę w zimnej wodzie. Powinien się wytrącić glikolurylu. Odsączamy go, przemywamy wodą i suszymy najlepiej w eksykatorze nad bezwodnym CaCl₂. Wydajność teoretyczna tej reakcji wynosi 88%.

Otrzymywanie DiNGU przy pomocy HNO3 99%-100%

Problemem może się okazać w tej reakcji posiadanie tak wysoko stężonego kwasu azotowego dla osób nieposiadających aparatury do destylacji na szlify. Jeśli ją posiadamy to nie ma problemu, gdyż przez świeżo przedestylowany kwas azotowy zawierający jeszcze tlenki azotu przepuszczamy dobrze osuszone powietrze aż do odbarwienia kwasu azotowego (pozbycia się tlenków azotu).

Otrzymywanie DiNGU zaczynamy od wlania kwasu azotowego o stężeniu 99-100% do kolby. Dodajemy taką ilość glikolurylu do czasu aż przestanie się on rozpuszczać w kwasie azotowym. Temperatura nie może przekroczyć 40-50°C. Całość, co jakiś czas mieszamy i trzymamy przez jedną godzinę również w temperaturze 40-50°C. Całość wlewamy do dużej ilości wody z lodem. Powinien się wytrącić DiNGU. Całość odsączamy na sączku i przemywamy wodą (najlepiej destylowana) aż do momentu uzyskania odczynu obojętnego. Wydajność tego procesu wynosi mniej więcej 90%.
  To może coś o samym DiNGU. DiNGU (dinitroglikoluryl) Wyglądem nie różni się wyraźnie od TeNGU, gdyż jest on też białym drobnokrystalicznym ciałem stałym. Dosyć łatwo detonuje (trudniej od TeNGU) z prędkością 7580 m/s przy gęstości 1,75 g/cm3. Rozkłada się w temperaturze 215°C i jest tym samym bardziej trwały od swojego kompana z czterema grupami nitrowymi, jednak też nie znalazł większego zastosowania w przemyśle.

Dalsze nitrowanie DiNGU do TeNGU

Ten etap jest najbardziej skomplikowany, to znaczy wymaga trudno dostępnych odczynników, dlatego też podam otrzymywanie TeNGU innym sposobem. Jednak ta metoda jest najbardziej wydajna, ponieważ uzyskujemy około 90% wydajności teoretycznej. Jako że potrzebny jest N₂O₅ do sporządzenia mieszaniny nitrującej, niżej podaję jego otrzymywanie.

Otrzymywanie pięciotlenku azotu
Jego otrzymanie nie sprawia kłopotu. Warunkiem jest tutaj szczelna aparatura. Do jego skroplenia potrzebna jest temperatura -30°C tak, więc aparaturę musimy dobrać według własnych warunków sprzętowych. Można go tez nie skraplać tylko od razu wprowadzać gazowy N₂O₅ do kwasu azotowego. Cała reakcja polega na wprowadzeniu do kwasu azotowego o stężeniu 98-99% pięciotlenku fosforu (P₂O₅). Następnie całość POWOLI I DELIKATNIE ogrzewamy. Zacznie się uwalniać gazowy N₂O₅, który możemy skroplić w odbieralniku który jest na łaźni wodnej o temperaturze -30°C, lub niższej - no albo jak pisałem wprowadzić od razu gazowy N₂O₅ do kwasu azotowego. Reakcja przebiega następująco:

HNO₃ + P₂O₅ -> N₂O₅(opuszcza mieszaninę przy ogrzewaniu) + HPO₃

Należy zwrócić uwagę na to, że N₂O₅ są silnie duszące i może nam zniszczyć płuca, jeśli będziemy z nim dłużej obcować bez zabezpieczenia.

Otrzymywanie TeNGU

Nitrowanie DiNGU do TeNGU zaczynamy od wprowadzenia N₂O₅ (gazowy, ale lepiej ciekły, ponieważ jest łatwiejszy do odmierzenia jego ilości) do 200ml kwasu azotowego 98-99%. Mieszanina powinna mieć skład procentowy: 20% pięciotlenku azotu oraz 80% kwasu azotowego. Całą powyższą mieszanie (około 240g) wlewamy do kolby i dodajemy do niej w małych porcjach DiNGU w ilości 14g. Czas dodawania DiNGU powinien wynosić około 30 minut. Po dodaniu całej ilości DiNGU, często mieszając trzymamy kolbę przez dwie godziny w temperaturze 5-10°C. Po około 30 minutach zacznie się strącać biały drobnokrystaliczny proszek - TeNGU. Po dwóch godzinach odsączamy go na sączku i przemywamy chlorkiem metylenu i dokładnie suszymy najlepiej w eksykatorze, do całkowitego jego wysuszenia, aby zapobiec jego szybkiemu rozkładowi.
TeNGU możemy także otrzymać poprzez bezpośrednie nitrowanie glikolurylu do, tetranitroglikolurylu, lecz należy wtedy zastosować mieszaninę o skaldzie 44% N₂O₅ i 56% HNO₃, następnie 100g takiej mieszaniny wprowadza się do kolby i dodaje się 3gram rekrystalizowanego glikolurylu, lecz ta synteza jest ”bardziej upierdliwa” i jej wydajność jest nieznaczenie niższa od powyższej - 88,5%.

Powyższe otrzymywanie jest jednak kłopotliwe. Jest też inna metoda otrzymywania, lecz TeNGU nie posiada w 100% czterech grup nitrowych tak, więc jest to mieszanina TeNGU. Poniżej podaję otrzymywanie TeNGU metodą radziecką przy użyciu mieszaniny nitrującej o składzie: kwas azotowy i bezwodnik octowy.

Otrzymywanie TeNGU metodą radziecką

Na początku sporządzamy mieszaninę nitrującą. Kolbę umieszczamy na łaźni wodnej z lodem i umieszczamy w tej kolbie 90ml bezwodnika octowego. Następnie dodajemy do kolby (ciągle mieszając) 30 ml kwasu azotowego o stężeniu 98-99%. Podczas tego etapu temperatura nie może przekroczyć 10-20°C. Całość mieszamy jeszcze przez 20 minut w temperaturze 20°C i dodajemy 6 gram glikolurylu. Znów całość mieszamy przez 15 minut w temperaturze 20°C, następnie podnosząc ją do 25-30*C i trzymając całość ciągle mieszając przez około 2 godziny. TeNGU po około 30 minutach zacznie się wytrącać. Po upłynięciu dwóch godzin odsączamy TeNGU na sączku i przemywamy chlorkiem metylenu, następnie susząc go w eksykatorze do całkowitego wysuszenia. Wydajność teoretyczna wynosi około 72%.

Bezpieczeństwo
Ważna sprawą jest, aby szczególnie unikać zasad nieorganicznych jak i organicznych, - co prowadzi do bardzo szybkiego rozkładu, co może też prowadzić do wybuchu. Mieszanina kwasu azotowego z bezwodnikiem octowym jest bardzo czuła na uderzenia etc., przez co prowadzić może do niekontrolowanego wybuchu. Najbezpieczniejsza jest mieszanina kwas/bezwodnik=0,2-0,3. Wiadomo - okulary i rękawice ochronne muszą być na swoim miejscu, czyli nie w szafce, lecz na twarzy i rękach! DiNGU i TeNGU jest wrażliwy na tarcie i uderzenia, więc należy się z nim obchodzić bardzo ostrożnie jak przystało na każdy materiał wybuchowy! N₂O₅ jest bardzo duszący i niszczy płuca, więc podczas pracy z nim całość musi być pod wyciągiem, czy tez na otwartej przestrzeni, ale wtedy to musimy mieć maskę gazowa na twarzy. Zachować ”chemiczną ostrożność” jak i przewidywalność”!
Należy także pamiętać, że kwas Hoko, również potrafi wybuchnąć wiec trzeba się z nim obchodzić delikatnie i unikać silnego naświetlania.

Artykuł napisał:
MaLuTkI

Literatura:
- ”Podstawy chemii materiałów wybuchowych”, dr hab. inż. Wincenty Skupiński,
- ”http://pxd.czechian.net”,
- ”http://www.forum.pirotechnika.one.pl”.