DE2844613A1 - Verfahren zum herstellen von asymmetrischen dimethylhydrazin - Google Patents
Verfahren zum herstellen von asymmetrischen dimethylhydrazinInfo
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C241/02—Preparation of hydrazines
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Description
SOCIETE EUROPEENNE DE PROPULSION S.A. 2844613
Avenue du General de Gaulle
Puteaux/Frankreich
Verfahren zum Herstellen von asymmetrischen Dimethy!hydrazin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von asymmetrischen Dimethylhydrazin.
Die Synthese von asymmetrischen Dimethylhydrazin (DMHA)
erfolgt heute in folgenden beiden Stufen:
(ClNH )
1) -NH3 + NaOCl _ NH2Cl + NaOH
2) -NH2Cl + (CH3) 2NH + NaOH (CH3)^N-NH2+ NaCl+H2O.
Diese beiden Reaktionen erfolgen hintereinander in zwei verschiedenen Reaktoren, die miteinander derart verbunden
sind, daß die begrenzte Lebensdauer des Chloramins berücksichtigt wird.
Die zweite Reaktion erfolgt dadurch, daß in eine wäßrige Lösung, die im Überschuß Dimethylamin und Soda enthält,
eine kalte Lösung eingelassen wird, die ungefähr 0,2 bis 2 Mol/Liter Chloramin entsprechend der Arbeitsweise der
ersten Reaktion zugesetzt wird.
Bei dieser zweiten Reaktion bildet sich gleichzeitig mit dem gewünschten DMHA eine gewisse Menge von Verunreinigung,
insbesondere von Formaldehyd-Dimethylhydrazon (FDMH):
(CH3J2 N-N=CH2.
c/w- 909817/0732
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel zu finden, um bei im übrigen gleichen Bedingungen die Menge des
während der zweiten Reaktion, also der in wäßrigem
Milieu durchgeführten Reaktion des Chloramins auf das Dimethylamin (DMHA) gebildeten FDMH zu vermindern. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Reaktion in Gegenwart von Hydrazin durchgeführt
wird.
Das gemäß der Erfindung benutzte Hydrazin wird vorzugsweise mit den Reagenzien der zweiten Reaktion zugesetzt
und im allgemeinen während der Reaktion zur Bildung des DMHA derart, daß die Wirkung während der gesamten
Reaktion merkbar ist, ohne daß das jedoch als Beschränkung der Erfindung aufzufassen ist. Wenn man diese zweite
Reaktion stufenlos durchführt, bemerkt man, daß in dem Reaktionsmilieu eine gewisse Konzentration von Hydrazin
aufrechterhalten wird.
Die Menge des in die diskontinuierlichen Reaktionen eingeführten
Hydrazins liegen zwischen etwa 0,5 und 2 Vol.% der benutzten Chloramin-Lösung.
In der Praxis, insbesondere für ununterbrochene Reaktionen,
werden die zu benutzenden Mengen von Hydrazin den bei den
Reaktionen erzielten Mengen von FDMH angepaßt unter Annahme gleicher Verhältnisse in Abwesenheit von Hydrazin. Ebenso
wird man, um die Menge des zu verwendenden Hydrazins zu bestimmen, die Reaktion in Abwesenheit von Hydrazin durchführen
und unter gleichen Bedingungen dem Reaktionsmilieu die Konzentration des FDMH zusetzen. Man benutzt somit
eine Menge Hydrazin, die etwa 3 bis 20 Mal so groß ist wie die Konzentration an FDMH, gemessen in Mol/Liter.
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In allen diesen Fällen (unterbrochene oder kontinuierliche Reaktion) kann das Hydrazin als solches oder in der Form
seines Hydrats (also in wäßriger Lösung) benutzt werden.
Nach dem bisherigen Stand des Wissens kann man annehmen, daß die Reaktion des Hydrazins im Verfahren gemäß der
Erfindung in einer Reaktion des Hydrazins auf das FDMH gemäß folgender Gleichung erfolgt:
NH0-NH0+(CH.)., -N-N=CH0 CH = N-NH0+(CH_)„ -N-NH0.
Z Z j Z Z Z Δ j Z Z
Man kann daher annehmen, daß in allen Reaktionen, die für die Synthese des asymmetrischen Dimethylhydrazins, in dem
FDMH auftritt, die Anwesenheit des Hydrazins die Konzentration des FDMH in dem Reaktionsmilieu verhindert oder begrenzt.
Die Erfindung sei durch folgende Beispiele erläutert:
In einen ersten Reaktor, der durch Zirkulation von Methanol auf -10 C gehalten wird und der mit einem magnetischen
Rührer versehen ist, werden 75 ml einer NH.,-NH Cl eingesetzt,
die auf 500 ml 250 ml einer wäßrigen Ammoniaklösung von 19,6%
250 ml Wasser
80 gr NH4Cl
80 gr NH4Cl
basieren.
Nachdem thermisches Gleichgewicht erhalten ist, setzt man tropfenweise 100 ml einer Lösung von Natriumhypochlorit
vom Titer 1,52 M/l derart zu, daß die Temperatur nie O0C
unterschreitet.
— 5 —
909817/0732
In einen ersten Dreihalskolben (Versuch A) von 250 ml, der
mit einem magnetischen Rührer versehen ist und vorher unter eine inerte Stickstoffatmosphäre gesetzt worden ist, werden
eingesetzt:
30 ml einer wäßrigen Lösung von Dimethylamin von 35,7 % Massenvolumen (d = 0,91)
10 ml einer Lösung von Soda auf 480 g/l =12 M/l.
Um eine Entmischung zu verhindern und die beiden Phasen emulgieren, ist ein lebhaftes Rühren notwendig.
Man führt dann schnell 50 ml der vorher hergestellten und kaltgehaltenen Chloraminlösung zu. Die Temperatur erhöht
sich dann auf 30 C und stabilisiert sich bei etwa 20 C.
In einem zweiten Dreihalskolben (Versuch B) von 250 ml werden eingesetzt:
30 ml einer wäßrigen Lösung des vorgenannten Dymethylamins,
10 ml der vorgenannten Sodalösung, zugefügt werden:
0,25 ml Hydrazinanhydrat,
schließlich 50 ml der Chloraminlösung.
Diese beiden so erzeugten Brühen werden kann durch Gasphasen-Chromatographie
bzw. nach 2 Stunden 15 Minuten Reaktionszeit analysiert; die Resultate sind in der Tabelle I eingetragen,
in der die Konzentrationen in Massenprozenten angegeben sind.
ORIGINAL INSPECTED
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/DMHA/ % | Ohne N3H4(A) | mit N3H4(B) |
/fdmh7 % | 2,50 | 2,50 |
/fdmh7 % /DMHA/ |
0,16 | 0,06 |
6,4 | 2,4 |
Die Tabelle zeigt, daß bei Verwendung von Hydrazin der Gehalt an FDMH um 62 % niedriger ist.
Bei zwei weiteren Versuchen, die im übrigen mit den beiden Versuchen des Beispiels 1 mit dem Unterschied übereinstimmen,
daß beim Versuch B 0,5 ml Hydrazin verwendet wurde, ergaben sich nach 4 Stunden Reaktionszeit die Werte der Tabelle
/dmha7 % | ohne N3H4(A) | mit N3H4(B) |
/fdmh7 % | 2,3 | 2,5 |
/fdmh7 % /DMHA/ |
0,31 | 0,09 |
13,5 | 3,6 |
909817/0732
— Π —
Bei diesem Beispiel ergibt sich eine Verminderung des Gehalts an FDMH von 71 % gegenüber dem Versuch A.
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Claims (4)
- COHAUSZ 8c. FLOKACKPATENTANWALTSBÜRO / Q 4 4 O1 I -JSCHUMANNSTR. 97 . D-4000 DÜSSELDORFTelefon: (0211) 683346 Telex: 08586513 cop dPATENTANWÄLTE:
Dipl.-lng. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-lng. A. GERBER ■ Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ11.10.1978Patentansprüche:Verfahren zum Herstellen von asymmetrischem Dimethylhydrazin durch eine Reaktion, bei der als Verunreinigung Formaldehyd-Dimethylhydrazon entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Anwesenheit von Hydrazon durchgeführt wird. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Reaktion des Dimethylamine auf Chloramin in Gegenwart von Soda und in Anwesenheit von Hydrazin.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hydrazinmenge von 0,5 bis 2 Vol.% der benutzten Chloraminlösung verwendet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn ζ e ichnet, daß die Konzentration des benutzten Hydrazins, gemessen in Mol/Liter ungefähr 3 bis 20 Mal so groß ist wie die Konzentration des Formaldehyd-Dimethylhydrazons, das bei im übrigen gleichen Verhältnissen bei der gleichen Reaktion in Abwesenheit von Hydrazin gebildet würde.909817/0732 original inspected
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