Syntese av TADBIW : 2,6,8,10-tetraacetyl-4,10-dibenzyl-2,4,6,8,10,12-heksaazaisowurtzitane

TADBIW (2,6,8,12-tetraacetyl-4,10-dibenzyl-2,4,6,8,10,12-heksaazaisowurtzitane) har vært syntetisert ut fra HBIW (2,4,6,8,10,12-heksabenzyl-2,4,6,8,10,12-heksaazaisowurtzitane) ved hydrogenering i eddiksyreanhydrid katalysert med palladium katalysator. I tillegg har bromobenzene vært benyttet som katalysator og i de fleste tilfeller N,N-dimethylformamid (DMF) som hjelpeløsemiddel. Flere metoder for å fremstille TADBIW har vært studert hvor ulike hjelpeløsemiddel har vært benyttet i tillegg til eddiksyreanhydrid. I de første forsøkene hvor eddiksyreanhydrid ble benyttet både som reagens og løsemiddel, ga tilfredsstillende utbytte, men det var vanskelig å isolere og fremstille ren TADBIW siden den er løselig i eddiksyreanhydrid. Ved å benytte hjelpeløsemiddelet DMF kan produktet TADBIW sammen med katalysator isoleres fra reaksjonsblandingen ved filtrering. Dette gir et renere produkt og en materie som er enklere å arbeide med. Det siste løsemiddelet som ble forsøkt var 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP). I tillegg til moderat utbytte ga NMP de samme problemene ved isolering av produktet som eddiksyreanhydrid, da TADBIW er løselig i NMP. Tre ulike Pd-katalysatorer har vært benyttet. Innledningsvis ble vannfuktet Pd og PdOH2 på aktivkullpulver fra Sigma-Aldrich benyttet. Begge katalysatorene ga tilfredsstillende utbytte, men siden vi hadde behov for større mengder ble10 g enheten som Sigma-Aldrich kunne tilby for kostbare, og vi skiftet til Degussa som leverandør av katalysator. De lever katalysator i kilogramskala til nærmest samme pris som Sigma-Aldrich tar for 10 g. Katalysatoren vi benyttet fra Degussa var vannfuktet med handelsnavn “Palladium catalyst 5-10 % Pd on activated carbon, E 101 NE/W 10 % ”. Fra syntesene gjennomført i DMF ble ren TADBIW fremstilt ved gjentatte ekstraksjoner med kloroform av den faste fraksjonen fra filtreringen av reaksjonsblandingen. Ekstraksjoner ble gjentatt inntil kun svart katalysator var tilbake i filteret. Ved produksjon av større mengder TADBIW som skal bearbeides videre til CL-20 er isolering av ren TADBIW ikke nødvendig. TADBIW inneholdende Pd-katalysator kan benyttes direkte i fremstilling av TADFIW (2,6,8,12-tetraacetyl-4,10-diformyl-2,4,6,8,10,12-heksaazaisowurtzitane) etter fjerning av forbindelser som forgifter Pd-katalysatoren. Ved oppslemming av TADBIW/Pd-katalysator produktet etter filtrering av reaksjonsblandingen i enten DMF eller sprit etterfulgt av en ny filtrering og tørking oppnås et produkt som lar seg hydrogenere i maursyre uten problemer til TADFIW. Et stort antall synteser i 270 g skala er gjennomført i 2-liter Parr glassreaktor med DMF som løsemiddel og hvor TADBIW/Pd-katalysator utbytte etter rensing og tørking var stabilt og gjennomsnittlig på 79 %.