PL246993B1 - Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu - Google Patents
Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu Download PDFInfo
- Publication number
- PL246993B1 PL246993B1 PL442771A PL44277122A PL246993B1 PL 246993 B1 PL246993 B1 PL 246993B1 PL 442771 A PL442771 A PL 442771A PL 44277122 A PL44277122 A PL 44277122A PL 246993 B1 PL246993 B1 PL 246993B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hydroxide
- mol
- equivalent
- dimethylethylamine hydrochloride
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
- C10L1/226—Organic compounds containing nitrogen containing at least one nitrogen-to-nitrogen bond, e.g. azo compounds, azides, hydrazines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/08—Hydrazoic acid; Azides; Halogen azides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L7/00—Fuels produced by solidifying fluid fuels
- C10L7/02—Fuels produced by solidifying fluid fuels liquid fuels
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu, który polega na tym, że do chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy dodaje się wodę w ilości od 140 ml H<sub>2</sub>O/1 mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 280 ml H<sub>2</sub>O/1 mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy i po rozpuszczeniu substratu wprowadza się azydek sodu w ilości od 1,01:1 do 1,5:1 (mol/mol) w stosunku do ilości chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy. Mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 80 – 100°C i miesza pod chłodnicą zwrotną przez 10 minut — 2 godzin, a następnie produkt reakcji chłodzi się do temperatury pokojowej i powoli wkrapla wodny roztwór wodorotlenku nieorganicznego o stężeniu 25 - 40%, zawierającego od 0,9 ekwiwalentu wodorotlenku/1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 1,55 ekwiwalentu wodorotlenku/1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy. Po zakończeniu dozowania wodorotlenku układ miesza się jeszcze przez 15 do 90 minut, powstałe dwie fazy rozdziela się w rozdzielaczu a otrzymaną oleistą ciecz destyluje.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu będącego składnikiem ciekłych paliw dwuskładnikowych oraz paliw hipergolicznych do zastosowań w branży kosmicznej.
Azydek 2-dimetyaminoetylu (DMAZ) najczęściej stosowany jest w układach DMAZ/nadtlenek wodoru, DMAZ/dymiący kwas azotowy (WFNA), DMAZ/inhibitowany czerwony dymiący kwas azotowy (IRFNA), DMAZ/tetratlenek diazotu (N2O4), zamiennik dla hydrazyny, monometylohydrazyny (MMH) i asymetrycznej dimetylohydrazyny (UDMH) ze względu na zbliżone właściwości fizykochemiczne, a przy tym nietoksyczny, niekancerogenny i bezpieczniejszy w użyciu.
Patent U.S. 6 013 143 kierując się jedną z zasad zielonej chemii, a mianowicie stosowaniu produktów chemicznych w taki sposób, aby zachować skuteczność działania przy jednoczesnym zmniejszeniu toksyczności, proponuje wykorzystanie mniej toksycznych zamienników hydrazyny i MNH sugerując grupę związków chemicznych chrakteryzujących się obecnością trzeciorzędowego atomu azotu oraz grupy azydkowej w ich cząsteczkowej budowie, proponując DMAZ jako paliwo hipergoliczne w kontakcie z IRNF.
Azydki trzeciorzędowych amin otrzymuje się w reakcji halogenu (głównie chlorku) odpowiedniej aminy z azydkiem sodu w reakcji podstawienia nukleofilowego przebiegającego według mechanizmu SN2.
NaN3 + RiR2N(CH2)nCI^ RiR2N(CH2)nN3 + NaCI
Obecnie trzy komercyjne firmy zajmują się syntezą DMAZu. 3M Company i Parchem w USA oraz Jakusz w Polsce. Skala produkcji tej pierwszej jest mała (ok. 100 kilogramowe reaktory), a szczegóły procesu nie są rozpowszechnione.
DMAZ jako pierwszy został otrzymany przez niemieckich chemików. Gunter Paulus Schiemenz i Herman Engelhard. W artykule „Trimethoxyphenylverbindungen I. Synthese von Aminoamiden uber gemischte Anhydride” opublikowanym w 1959 r. DMAZ otrzymali na skutek potraktowania 0,1 mol chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy 0,2 mol azydkiem sodu w 55 ml wody i utrzymywano reakcję w temperaturze wrzenia przez 8 godzin. Po ochłodzeniu roztworu reakcyjnego zobojętniono go w przeciągu 2,5 h wodnym roztworem wodorotlenku sodu (4 g w 15 ml) a następnie ekstrahowano eterem. DMAZ zatężono w procesie destylacji przy 40-60°C temperatury łaźni i ciśnieniu 16 Torr. Osiągnięto wydajność syntezy 45%. Do tego sposobu syntezy odnosili się również Yanqiang Zhang i inni w artykule „łonie liquid as hypergolic Fuels”, Shahram G. Pakdehi i inni w artykule „The Effect of Some Amines on Ignation Delay Time of Dimethyl Amino Ethyl Azide (DMAZ) and White Fuming Nitric Acid (WFNA)” oraz Reza Fareghi-Alamari i inni w artykule „Synthesis and hypergolic activity evaluation of some new ammonium-imidazolium based ionic liquids”.
Seo-Hyun Jung i Hyung-il Lee w artykułach „Novel Thermoresponsive Polymers Tunable by pH” oraz „Tunable Thermoresponsiveness of Copolymers with Various Aminę Groups in the Side Chains” otrzymali DMAZ w reakcji 0,521 mol azydku sodu z 0,174 mol chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy w 200 ml wody. Reakcję prowadzono przez 15 h w temperaturze 80°C. Roztwór zobojętniono wodnym roztworem KOH i ekstrahowano eterem dietylowym. Fazę organiczną suszono siarczanem magnezu. DMAZ oczyszczono poprzez odparowanie rozpuszczalnika. Wydajność procesu 50%.
Zespół badawczy Xuxia Yao w artykule „Fully degradable antibacterial poly(ester-phosphoester)s by ring-opening polymerization, “click” chemistry, and quaternization” opisali sposób syntezy: chlorowodorek 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy (0,05 mol) i azydek sodu (0,05 mol) rozpuszczono w 50 ml dejonizowanej wody i potem dodano wodorotlenek potasu (0,075 mol). Całość mieszali przez 5 dni w temperaturze pokojowej. Mieszaninę ekstrahowali dichlorometanem. DMAZ oczyszczono przez ewaporację dichlorometanu pod zmniejszonym ciśnieniem.
Podobnie wychodząc od chlorku alkilu - 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy, którego zespół KuntaratArunnrungvichian w artykule „Selectivity Optimization of Substituted 1,2,3-Triazoles as a7 Nicotinic Acetylcholine Receptor Agonists” ogrzewał przez noc w temperaturze wrzenia z trzema ekwiwalentami azydku sodu w środowisku wodnym, a następnie, po ochłodzeniu do temperatury bliskiej 0°C dodali eter dietylowy oraz 4 ekwiwalenty wodorotlenku sodu, kontynuując mieszanie jeszcze przez 30 min. Mieszaninę ekstrahowali eterem dietylu, a następnie fazę organiczną suszono siarczanem magnezu. Fazę organiczną zatężono odparowując rozpuszczalnik pod zmniejszonym ciśnieniem.
W publikacji WO 2017/087837 A1 opisano procedurę otrzymywania DMAZ w następujący sposób: roztwór zawierający bromowodorek (2-bromoetylo)dimetyloaminy (8,59 mmol), aceton (12 ml) wodę (4 ml), 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-en (17,08 mmol) i azydek sodu (17,23 mmol) mieszano przez 4 h w temperaturze 50°C, po ochłodzeniu do temperatury pokojowej otrzymując DMAZ w roztworze acetonu i wody (0,53 M 16 ml).
De-Ying Zeng w dodatkowych informacjach dołączonych do artykułu „Discovery of Novel 11-Triazole Substituted Benzofuro[3,2-b]quinolone Derivatives as c-myc G-Quadruplex Specific Stabilizers via Click Chemistry” przedstawia możliwość syntezy DMAZu w następujący sposób: do 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy (10 mmol) rozpuszczonej w 15 ml mieszaniny wody z acetonitryl wmieszanych w stosunku 1:1 dodano azydek sodu (20 mmol) i ogrzewano w 80°C przez 6-10 h. Po zakończeniu reakcji i ochłodzeniu do temperatury pokojowej zobojętniono mieszaninę poreakcyjną 2 M roztworem wodorotlenku potasu, a następnie ekstrahowano trzykrotnie przy użyciu eteru dietylowego. Fazę organiczną suszono siarczanem sodu. Rozpuszczalnik odparowano z otrzymaniem produktu z wydajnością 41%.
Zespół badawczy Xiang Li w artykule „'Click Chemistry’ Synthesis of Novel Natural Product-Like Caged Xanthones Bearing a 1,2,3-Triazole Moiety with Improved Druglike Properties as Orally Active Antitumor Agents,, otrzymują DMAZ w następujący sposób: do roztworu 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy (4 mmol) w wodzie (30 ml) dodano węglan sodu (12 mmol) i azydek sodu (6 mmol). Mieszaninę reakcyjną mieszano przez 10 h w temperaturze 75°C, a następnie ochłodzili do temperatury pokojowej by ekstrahować trzykrotnie 15 ml dichlorometanu. Warstwę organiczną oddzielono, przemyto solanką i suszono siarczanem magnezu, a następnie zatężono.
Dwuetapową ścieżkę syntezy obrał zespół badawczy Chunsheng Xiao w artykule Side Chain Impacts on pH- and Thermo-Responsiveness of TertiaryAmine Functionalized Polypeptides”. Rozpuszczony w 30 ml chloroformu N,N-dimetylhylaminoethanol (20 mmol) przekształcili w chlorowodorek 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy wkraplając roztwór chlorku tionylu (30 mmol) w chloroformie (8 ml) w temperaturze bliskiej zeru. Po wprowadzeniu czynnika chlorującego ogrzewano w temperaturze wrzenia przez 4 h. Rozpuszczalnik odparowano pod zmniejszonym ciśnieniem, a osad rozpuszczono w etanolu. Chlorowodorek 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy wytracono za pomocą eteru dietylowego. W drugim etapie chlorowodorek 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy rozpuszczono w wodzie (60 ml) i dodano azydek sodu (60 mmol). Całość mieszano przez 24 h w temperaturze 80°C. Po ochłodzeniu mieszaninę reakcyjną zalkalizowano do pH=10 za pomocą wodorotlenku potasu i ekstrahowano trzykrotnie 50 ml eteru dietylowego. Fazę organiczną suszono siarczanem magnezu. DMAZ oczyszczono poprzez ewaporację pod zmniejszonym ciśnieniem. Wydajność 56%.
Stefani Beatrice Heimsch w opublikowanej pracy doktorskiej „Azido Liquids as Potential Hydrazine Replacements in a Hypergolic Bipropulsion System” proponuje syntezę DMAZ w reakcji dwuetapowej. Pierwszy etap to chlorowanie N,N-dimetylhylaminoethanolu za pomocą chlorku tionylu z otrzymaniem chlorowodorku 2-chloro-2-dimethylaminoethylu z niemalże 100% wydajnością. W drugim etapie grupa chlorkowa w chlorowodorku 2-chloro-2-dimethylaminoethylu (4,22 g, 29,2 mmol) zostaje podstawiona za pomocą 2,5 azydku sodu (6,02, 92,6 mmol) stosując zoptymalizowane warunki reakcji: 35 ml wody, temperaturze 50°C w ciągu 2 dni. Po odsoleniu za pomocą NaOH do osiągnięcia pH=10, ekstrahowano czterokrotnie 15 ml dichlorometanem, a następnie przemyto solanką, i oddestylowano rozpuszczalnik otrzymując produkt końcowy z wydajnością 75%. Badaczka twierdzi, że skrócenie czasu reakcji wiązało się z osiągnięciem wydajności na poziomie 25%.
Wychodząc również od N,N-dimetylhylaminoethanolu zespół Yann Bernhard’a w artykule „Direct subphthalocyanine conjugation to bombesin: Vs. indirect conjugation to its lipidic nanocarrier. Organic & Biomolecular Chemistry” otrzymał DMAZ w ścieżce trzyetapowej. Reakcję chlorowania N,N-dimetylhylaminoethanolu (199 mmol) przeprowadzili w obecności wkraplanego w niskiej temperaturze chlorku tionylu (200 mmol) w ciągu 3 h i w temperaturze pokojowej, wytrącając chlorowodorek 2-chloroN,N-dimetyloetyloaminy za pomocą etanolu (100 ml) z wydajnością 32%. Ten następnie (2 g chlorowodorek 2-N,N-dimetyloetyloaminy) poddali dehydrohalogenacji w środowisku wodnym (10 ml) w 10 min reakcji z węglanem sodu (28,3 mmol) prowadzoną w warunkach pokojowych, otrzymując po ekstrakcji eterem dietylowym (3x10 ml) i ewaporacji pod zmniejszonym ciśnieniem zasadową 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminę. W kolejnym kroku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminę (4,65 mmol) traktowano azydkiem sodu (10,31 mmol) w środowisku wodnym (12,5 ml) przez 40 h w temperaturze 60°C reakcji SN2. Po ochłodzeniu do niskiej temperatury wprowadzono 0,5 g wodorotlenku potasu, ekstrahowano eterem dietylowym (2 x 25 ml). Fazę organiczną suszono siarczanem magnezu, a następnie zatężono otrzymując DMAZ z wydajnością 60%.
PL 246993 Β1
Warunki syntez znanych z literatury przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Porównanie warunków syntez przedstawionych w literaturze.
Lp.: 1. Azydek sodu [ekwiwalent] 2. Chlorowodorek 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy [ekwiwalent] 3. Zasada (ekwiwalent), 4. Stosunek woda/liczba moli chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy [ml/mol], 5. Temperatura [°C], 6. Czas [h], 7. Czas zobojętniania [h], 8. Ekstrahent, 9. Ilość ekstrahenta [ml], 10. Wydajność [%]
| Lp. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 1 0 |
| Schiemenz | 2 | 1 | 1 | 550:1 | 10 0 | 8 | 2,5 | eter | bd | 4 5 |
| Lee | 3 | 1 | bd | 1149: 1 | 80 | 15 | bd | eter dietylowy | bd | b d |
| Yao | 1 | 1 | 1,5 | 1000: 1 | RT | 12 0 | bd | dichloromet an | bd | b d |
| Arunnrungvichi an | 3 | 1 | 4 | bd | 10 0 | no c | 30 mi n | eter dietylu | bd | b d |
| Zeng | 2 | 1 | bd | 1500*: 1 | 80 | 6- 8 | bd | eter dietylowy | 4 1 | |
| Li | 1, 5 | 1 | 6 | 7500: 1 | 75 | 10 | bd | dichloromet an | 45 | b d |
| Xiao | 3* | 1 | do uzyskani a ph =10 | 3000: 1 | 80 | 24 | bd | eter dietylowy | 15 0 | 5 6 |
| Heimsch | 3 | 1 | do uzyskani a ph =10 | 1207: 1 | 50 | 48 | bd | dichloromet an | 60 | 7 5 |
| Bernhard | 2, 2 | 1 | 1,9 | 2688: 1 | 60 | 40 | bd | eter dietylowy | 50 | 6 0 |
bd - brak danych
RT-temperatura pokojowa
Zielona chemia wyznacza priorytetowe działania podejmowane dla zapewnienia zrównoważonego rozwoju w przemyśle chemicznym, co dotyczy również sektora kosmicznego. Fundamenty zielonej chemii mają na celu otrzymywanie produktów chemicznych nie wpływających niekorzystnie na środowisko naturalne, także w sposób przyjazny dla środowiska, czyli eliminującego bądź redukującego użycie niebezpiecznych substancji. Jednakże obecnie nie zarejestrowano działań, w których DMAZ podlegałby weryfikacji pod względem zasad zielonej chemii, poprawiającym sposób jego otrzymywania w taki sposób, aby uczynić go mniej szkodliwym dla środowiska.
Niniejszy wynalazek prezentuje bezpieczniejszy proces produkcyjny DMAZu, spełniający cztery założenia zielonej chemii. Pierwszy to zapobieganie powstawaniu odpadów poprzez redukcję ich ilości, zwłaszcza odpadów uwodnionych, mogących szybko rozprzestrzeniać się w środowisku i mogących dotyczyć dużego obszaru. Drugi to ograniczenie stosowania zbędnych rozpuszczalników i substancji pomocniczych, zwłaszcza występujących na liście związków chemicznych podlegającym restrykcji REACH lub takich, które mogą stanowić zagrożenie np. pożarem. Trzeci z nich to maksymalne wykorzystanie wszystkich reagentów wykorzystanych w procesie. Czwarty to podniesienie efektywności energetycznej poprzez skrócenie czasu reakcji i zobojętniania oraz obniżenie temperatury procesu.
Niniejszy wynalazek dotyczy mniej szkodliwej dla środowiska syntezy DMAZ. Sposób według wynalazku polega na tym, że do chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy dodaje się wodę w ilości od 140 ml H2O/I mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 280 ml H2O/I mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy i po rozpuszczeniu substratu wprowadza się azydek sodu w ilości od 1,01:1 do 1,5:1 (mol/mol) w stosunku do ilości chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy. Mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 80-100°C i miesza pod chłodnicą zwrotną przez 10 minut 2 godzin, a następnie produkt reakcji chłodzi się do temperatury pokojowej i powoli wkrapla wodny roztwór wodorotlenku nieorganicznego o stężeniu 25-40%, zawierającego od 0,9 ekwiwalentu wodorotlenku /1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 1,55 ekwiwalentu wodorotlenku/PL 246993 B1 /1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy. Po zakończeniu dozowania wodorotlenku układ miesza się jeszcze przez 15 do 90 minut, powstałe dwie fazy rozdziela się w rozdzielaczu, a otrzymaną oleistą ciecz destyluje.
Korzystnie wodą jest woda destylowana, woda technologiczna lub woda procesowa.
Korzystnie ilość wody wynosi 180 ml wody/1 mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy.
Korzystnie stosunek azydku sodu do chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy 1,04:1 (mol/mol).
Korzystnie temperatura prowadzenia reakcji wynosi 90°C.
Korzystnie czas mieszania po osiągnięciu temperatury prowadzenia reakcji wynosi 15 minut.
Korzystnie nieorganiczną zasadą jest wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu, wodorotlenek wapnia, wodorotlenek magnezu, najkorzystniej wodorotlenek sodu.
Korzystnie stosuje się wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 33%.
Korzystnie ilość wodorotlenku nieorganicznego wynosi 1 ekwiwalent/1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy.
Korzystnie czas mieszania po wkropleniu roztworu wodorotlenku nieorganicznego wynosi 20 minut.
Nieoczekiwanie okazało się, że redukcja ilości wody potrzebnej do przeprowadzenia reakcji podnosi wydajność procesu, jak również korzystnie wpływa na rozdział faz DMAZ : woda. Pozwala to na całkowitą eliminację substancji pomocniczych typu organicznych rozpuszczalników, pełniących rolę ekstrahentów dla DMAZ, jak m.in. objęty restrykcjami REACH dichlorometan, czy stwarzający wysokie ryzyko sytuacji niepożądanych tylu zapłon, pożar, wybuch, m.in. eter dietylowy. Ponadto okazało się, że przy takim doborze ilości reagentów wymagany czas prowadzenia reakcji i zobojętniania ulega znacznemu skróceniu. Pozwala to na znaczne zmniejszenie ilości energii niezbędnej do utrzymania warunków prowadzenia procesu. Czystość DMAZ po destylacji oceniona metodą chromatografii gazowej wynosi 99,8%.
Przykład 1. Do kolby reakcyjnej wprowadzono (720 g, 5 mol) chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy i dodano 1200 ml wody destylowanej. Po rozpuszczeniu substratu wprowadzono (340 g, 5,2 mol) azydku sodu. Układ podgrzano do 100°C i mieszano pod chłodnicą zwrotną przez 15 min. Ochłodzono kolbę reakcyjną do temperatury pokojowej i powoli wkraplano 33% wodny roztwór wodorotlenku sodu (200 g NaOH, 1 ekwiwalent, rozpuszczony w 400 ml wody). Po zakończeniu dozowania wodorotlenku sodu układ mieszano jeszcze przez 20 min. Powstałe 2 fazy rozdzielono w rozdzielaczu. DMAZ oczyszczono poprzez destylację. Otrzymano oleistą ciecz o czystości 99,8% z 71% wydajnością.
Przykład 2. Do kolby reakcyjnej wprowadzono (720 g, 5 mol) chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy i dodano 1100 ml wody destylowanej. Po rozpuszczeniu substratu wprowadzono (340 g, 5,2 mol) azydku sodu. Układ podgrzano do 90°C i mieszano pod chłodnicą zwrotną przez 20 min. Ochłodzono kolbę reakcyjną do temperatury pokojowej i powoli wkraplano 33% wodny roztwór wodorotlenku sodu (200 g NaOH, 1 ekwiwalent, rozpuszczony w 400 ml wody). Po zakończeniu dozowania wodorotlenku sodu układ mieszano jeszcze przez 20 min. Powstałe 2 fazy rozdzielono w rozdzielaczu. DMAZ oczyszczono poprzez destylację. Otrzymano oleistą ciecz o czystości 99,8% z 72% wydajnością.
Przykład 3. Do kolby reakcyjnej wprowadzono (720 g, 5 mol) chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy i dodano 1100 ml wody destylowanej. Po rozpuszczeniu substratu wprowadzono (340 g, 5,2 mol) azydku sodu. Układ podgrzano do 80°C i mieszano pod chłodnicą zwrotną przez 90 min. Ochłodzono kolbę reakcyjną do temperatury pokojowej i powoli wkraplano 33% wodny roztwór wodorotlenku sodu (200 g NaOH, 1 ekwiwalent, rozpuszczony w 400 ml wody). Po zakończeniu dozowania wodorotlenku sodu układ mieszano jeszcze przez 20 min. Powstałe 2 fazy rozdzielono w rozdzielaczu. DMAZ oczyszczono poprzez destylację. Otrzymano oleistą ciecz o czystości 99,8% z 72% wydajnością.
Przykład 4. Do kolby reakcyjnej wprowadzono (720 g, 5 mol) chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy i dodano 1300 ml wody destylowanej. Po rozpuszczeniu substratu wprowadzono (340 g, 5,2 mol) azydku sodu. Układ podgrzano do 100°C i mieszano przez 1,5 h. Ochłodzono kolbę reakcyjną do temperatury pokojowej i powoli wkraplano 33% wodny roztwór wodorotlenku sodu (300 g NaOH, 1,5 ekwiwalent rozpuszczony w 600 ml wody). Po zakończeniu dozowania wodorotlenku sodu układ mieszano jeszcze przez 20 min. Powstałe 2 fazy rozdzielono w rozdzielaczu. DMAZ oczyszczono poprzez destylację. Otrzymano oleistą ciecz o czystości 99,8% z 73% wydajnością.
Wykonane przykłady otrzymywania DMAZ o zredukowanej szkodliwości dla środowiska według wynalazku w różnych warunkach przedstawiono w tabeli 2.
PL 246993 Β1
Tabela 2
| . azydek sodu [ekwiwalent] | ihlorowodorek 2-chloro-N,Ndimetyloetyloaminy [ekwiwalent] | zasada [ekwiwalent] | stosunek woda/liczba moli ihlorowodorku 2-chloro-N,Ndimetyloetyloaminy [ml/mol] | temperatura [°C] | czas [h] | czas zobojętniania [min] | Wydajność [%] |
| 1,04 | 1 | 1 | 240:1 | 100 | 0,25 | 20 | 71 |
| 1,04 | 1 | 1 | 220:1 | 100 | 0,25 | 20 | 70 |
| 1,04 | 1 | 1 | 220:1 | 90 | 0,33 | 20 | 72 |
| 1,04 | 1 | 1 | 220:1 | 80 | 1,5 | 20 | 72 |
| 1,04 | 1 | 1 | 180:1 | 100 | 0,25 | 20 | 70 |
| 1,01 | 1 | 1 | 220:1 | 100 | 0,25 | 20 | 70 |
| 1,5 | 1 | 1 | 260:1 | 100 | 0,25 | 20 | 70 |
| 1,04 | 1 | 1 | 160:1 | 100 | 0,25 | 20 | 69 |
| 1,04 | 1 | 1,5 | 240:1 | 100 | 0,25 | 20 | 73 |
| 1,04 | 1 | 1 | 220:1 | 100 | 1,5 | 20 | 71 |
Claims (11)
1. Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu polegający na rozpuszczeniu chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy w wodzie i po rozpuszczeniu substratu wprowadza się azydek sodu w ilości od 1,01:1 do 1,5:1 (mol/mol) w stosunku do ilości chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy, mieszaninę reakcyjną podgrzewa się do temperatury 80-100°C i miesza pod chłodnicą zwrotną przez 10 minut - 2 godzin, a następnie produkt reakcji chłodzi się do temperatury pokojowej i powoli wkrapla wodny roztwór wodorotlenku nieorganicznego o stężeniu 25-40%, zawierającego od 0,9 ekwiwalentu wodorotlenku/1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 1,55 ekwiwalentu wodorotlenku/1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy, a po zakończeniu dozowania wodorotlenku układ miesza się jeszcze przez 15 do 90 minut, powstałe dwie fazy rozdziela się w rozdzielaczu, a otrzymaną oleistą ciecz destyluje, znamienny tym, że, do chlorowodorku 2-chloro-N,N-dimetyloetyloaminy dodaje się wodę w ilości od 140 ml H2O/I mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy do 280 ml H2O/I mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodą jest woda destylowana, woda technologiczna lub woda procesowa.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ilość wody wynosi 180 ml wody/1 mol chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy.
4. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że stosunek azydku sodu do chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy 1,04:1 (mol/mol).
5. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że temperatura prowadzenia reakcji wynosi 90°C.
6. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że czas mieszania po osiągnięciu temperatury prowadzenia reakcji wynosi 15 minut.
7. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że nieorganiczną zasadą jest wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu, wodorotlenek wapnia, wodorotlenek magnezu.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że nieorganiczną zasadą jest wodorotlenek sodu.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 33%.
10. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że ilość wodorotlenku nieorganicznego wynosi 1 ekwiwalent /1 ekwiwalent chlorowodorku 2-N,N-dimetyloetyloaminy.
11. Sposób według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że czas mieszania po wkropleniu roztworu wodorotlenku nieorganicznego wynosi 20 minut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442771A PL246993B1 (pl) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442771A PL246993B1 (pl) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442771A1 PL442771A1 (pl) | 2024-05-13 |
| PL246993B1 true PL246993B1 (pl) | 2025-04-22 |
Family
ID=91070342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442771A PL246993B1 (pl) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246993B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499723A (en) * | 1982-07-26 | 1985-02-19 | Rockwell International Corporation | Tris(2-azidoethyl)amine and method of preparation thereof |
-
2022
- 2022-11-09 PL PL442771A patent/PL246993B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499723A (en) * | 1982-07-26 | 1985-02-19 | Rockwell International Corporation | Tris(2-azidoethyl)amine and method of preparation thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GUNTER PAULUS SCHIEMENZ UND HERMANN ENGELHARD: "p.861, ex 6", TRIMETHOXYPHENYLVERBINDUNGEN, I, JUNI 1959"SYNTHESE VON AMINOAMIDEN UBER GEMISCHTE ANHYDRIDE", * |
| SHAHRAM G. PAKDEHI,* BAHMAN SHIRZADI: "2.1", EFFECT OF SOME INORGANIC NITRATE SALTS ON THE IGNITION DELAY TIME OF DMAZ-IRFNA AND DMAZ-WFNA BI-PROPELLANTS", CENT. EUR. J. ENERG. MATER. 2018, 15(1): 162-174 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442771A1 (pl) | 2024-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Carril et al. | Palladium and copper-catalysed arylation reactions in the presence of water, with a focus on carbon–heteroatom bond formation | |
| CN109803955B (zh) | 用于制备4-铵-2,2,6,6-四烷基哌啶基盐的方法 | |
| CN103524444A (zh) | 一种5,5’-联四唑-1,1’-二氧羟胺盐(tkx-50)的合成方法 | |
| KR102396059B1 (ko) | 신규 화합물 및 이의 제조방법 | |
| US11472767B2 (en) | Process for the monotopic preparation of intermediate organo-iodinated compounds for the synthesis of ioversol | |
| CN103483264A (zh) | 1-硝胺-2,4-二硝基咪唑类含能离子盐及其制备方法 | |
| PL246993B1 (pl) | Sposób otrzymywania azydku 2-dimetyaminoetylu | |
| US11161795B2 (en) | Method for preparation of insensitive high explosive | |
| Reinhardt et al. | Alkyl‐Bridged Nitropyrazoles–Adjustment of Performance and Sensitivity Parameters | |
| CN102952124B (zh) | 3,4-双(1-氢-5-四唑基)氧化呋咱含能离子盐及其制备方法 | |
| CN102952077A (zh) | 2-(二硝基甲基)-3-硝基-1,3-二氮杂环戊-1-烯类含能离子盐制备方法及性能计算 | |
| CA2646304C (en) | Deprotection of n-boc compounds by heating in fluorinated alcohol solution | |
| US10081737B2 (en) | Method for producing curing agent of coating and its application on coating | |
| CN108689959A (zh) | 化合物及其含能离子盐 | |
| Pokhvisneva et al. | Synthesis of 1, 1’-[methylenebis (oxy)]-bis [3-alkyl-3-(2-hydroxyethyl) triaz-1-ene 2-oxides] | |
| CN111393360B (zh) | 2,4,6-三硝基-3-羟基吡啶的富氮含能离子盐及其制备方法 | |
| Bellamy et al. | Synthesis of ammonium diaminopicrate (ADAP), a new secondary explosive | |
| Boczori | SOME STEREOCHEMICAL ASPETS OF BISOUINOLIZIDI'JE ALKALOIDS SPARTEINE TYPE | |
| CN105777587B (zh) | N-硝基三硝基乙基氨基甲酸酯含能离子盐、制备方法和应用 | |
| CN111943893B (zh) | 4,7-二氮杂螺[2,5]辛烷类化合物的合成方法 | |
| CN113698409A (zh) | 一种多用途的二氮杂双环类化合物、制备方法及在合成药物中的应用 | |
| Racané et al. | New pentacyclic ring systems: intramolecular cyclization of o, o′-disubstituted bibenzothiazoles | |
| US3452096A (en) | Process for the separation of isomers of dichloroaniline | |
| EP3562797A2 (en) | New generation primary explosive | |
| Madbhavi | Synthesis and Characterization of Hydrazine Derivatives. |