RU2111957C1 - Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида - Google Patents
Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111957C1 RU2111957C1 RU95104288A RU95104288A RU2111957C1 RU 2111957 C1 RU2111957 C1 RU 2111957C1 RU 95104288 A RU95104288 A RU 95104288A RU 95104288 A RU95104288 A RU 95104288A RU 2111957 C1 RU2111957 C1 RU 2111957C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tetrachloroethane
- synthesis
- epichlorohydrin
- hotax
- trimethylamine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению четвертичных аммониевых соединений, в частности 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида (ХОТАХ), применяемых для модификации различных веществ мономерной и полимерной природы, и прежде всего крахмала, с целью получения флокулянтов, упрочняющих, шлихтующих и поверхностно-активных веществ, ионообменников, антисептиков и т.д. Согласно предлагаемому способу одновременного получения ХОТАХ и трихлорэтилена смешивают триметиламин, эпихлоргидрин и 1,1,2,2-тетрахлорэтан при температуре 18 - 45oC, смесь выдерживают при указанной температуре в течение 12 - 24 ч, отделяют образовавшийся осадок ХОТАХ и разгоняют маточник, выделяя из него 1,1,2,2-тетрахлорэтан и образовавшийся трихлорэтилен. Последний частично используют для промывки осадка ХОТАХ, а частично реализуют в виде товарного продукта.
Description
Изобретение относится к получению четвертичных аммониевых соединений, применяемых для модификации различных веществ мономерной и полимерной природы, и прежде всего крахмала, с целью получения флокулянтов, упрочняющих, шлихтующих и поверхностно-активных веществ, ионообменников, антисептиков и т.д. Более конкретно изобретение относится к получению 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида (ХОТАХ).
ХОТАХ получают путем взаимодействия солянокислого триметиламина с эпихлоргидрином. Товарная форма целевого продукта - мелкокристаллический порошок или водный раствор - зависит прежде всего от используемого в синтезе растворителя. При этом выбор растворителя является критическим, поскольку растворители, характеризующиеся существенной C-H-кислотностью, способны реагировать с оксирановым циклом, что снижает селективность процесса по целевому продукту.
Известен способ получения ХОТАХ в водной среде при температуре 40-50oC по реакции солянокислого триметиламина с эпихлоргидрином, с последующим удалением воды при пониженном давлении и перекристаллизацией полученного остатка из этанола. Выход целевого продукта 91,5%, т.пл. 190oC [1]. Процесс в основном протекает по схеме (1):
.
.
Однако при этом образуется и ряд побочных продуктов, например, 1,3-дихлорпропанол-2 по схеме (2), 2-гидрокситриметиллен-1,3-бис (триметиламмонийхлорид) по схеме (3) и 2,3-дигидроксилпропилтриметиламмонийхлорид по схеме (4):
.
.
Образующиеся по схемам (2-4) побочные продукты либо оказывают вредное воздействие при последующем использовании ХОТАХ, либо являются балластом. Так, при использовании нашедшего большое практическое применение катионного крахмала по реакции крахмала с ХОТАХ наличие даже незначительного количества 1,3-дихлорпропанола-2 вызывает нежелательные сшивки крахмала, приводящие к увеличению вязкости и потере растворимости катионного крахмала. 2-Гидрокситриметилен-1,3-бис(триметиламмонийхлорид) и 2,3-дигидроксипропилтриметиламмонийхлорид не оказывают существенного влияния на протекание реакции катионирования крахмала, однако являются балластом, загрязняющим сточные воды.
Удаление образующихся по схемам (2-4) водорастворимых побочных продуктов из водорастворимого ХОТАХ является весьма сложной технической задачей, связанной с большими энергозатратами и образованием большого количества загрязненных сточных вод.
В связи с рассмотренными выше недостатками проведения процесса в водной среде были предприняты попытки получения ХОТАХ в безводных средах. При этом желательно использовать такой растворитель, который бы растворял исходный амин и эпихлоргидрин, не растворял целевой конечный продукт и не взаимодействовал с исходными и целевыми продуктами с образованием нежелательных примесей.
Так, известно получение ХОТАХ из солянокислого триметиламина и небольшого избытка эпихлоргидрина в среде хлороформа [2]. Реакцию проводили при 0-50oC в течение 20 ч, выход целевого продукта 80-97%. Однако ХОТАХ высокой степени чистоты с т.пл. 193-194oC и выходом около 90% получен только после многократной промывки кристаллов хлороформом и затем эфиром. Недостатком этого способа являются также дефицитность хлороформа и летучесть и взрывоопасность эфира.
Кроме отмеченных, общим недостатком рассмотренных способов получения ХОТАХ как в водной, так и в органической среде является необходимость использования в качестве исходного реагента солянокислого триметиламина. Производство этого продукта несмотря на кажущуюся простоту процесса в соответствии с химическим уравнением реакции требует весьма сложного технологического оформления (съем большого количества выделяющегося тепла, узлы фильтрации, сушки, исключение воздействия влаги на готовый гидрофильный продукт).
Известно также использование 1,1,2,2-тетрахлорэтана в качестве реакционной среды при получении ХОТАХ. При этом оказалось, что 1,1,2,2-тетрахлорэтан служит не только растворителем, но и принимает участие в реакции, являясь поставщиком хлористого водорода:
Этот процесс [3] наиболее близок к предлагаемому способу по технической сущности и может рассматриваться в качестве прототипа.
Этот процесс [3] наиболее близок к предлагаемому способу по технической сущности и может рассматриваться в качестве прототипа.
Согласно [3] реакция протекает при комнатной температуре; возможно нагревание до примерно 80oC, но оно не оказывает существенного влияния.
Количество используемого эпихлоргидрина должно быть по крайней мере эквивалентно количеству триметиламина, однако желательно использовать некоторый избыток эпихлоргидрина, аналогичный избытку 1,1,2,2-тетрахлорэтана (3-10 мол.%).
Обычно достаточно использовать в качестве растворителя 1,1,2,2-тетрахлорэтан и образующийся из него в процессе реакции трихлорэтилен. Однако принципиально возможно проведение реакции в присутствии дополнительного растворителя, например хлоруглеводорода, насыщенного углеводорода с более чем C5-атомами и C3-C6-алкилкетона.
По примеру [3] полученный осадок целевого продукта промывают 1,1,2,2-тетрахлорэтаном, затем гептаном и сушат, получая ХОТАХ с выходом более 90% и чистотой более 97% (т.пл. 187-188oC).
Общим недостатком описанных способов получения ХОТАХ в среде органического растворителя является использование для промывки целевого продукта дополнительного органического растворителя, не применявшегося на стадии синтеза (эфира при получении ХОТАХ в среде хлороформа [2] или гептана при получении ХОТАХ в среде 1,1,2,2-тетрахлорэтана [3].
Целью изобретения является разработка экологически чистого замкнутого процесса получения ХОТАХ, исключающего образование загрязненных сточных вод.
Цель достигается тем, что согласно способу получения ХОТАХ путем взаимодействия триметиламина, эпихлоргидрина и 1,1,2,2-тетрахлорэтана реагенты смешивают при температуре 18-45oC, выдерживают смесь при этой температуре в течение 12-24 ч., отделяют образовавшийся осадок ХОТАХ, маточник разгоняют, выделяя из него 1,1,2,2-тетрахлорэтан и трихлорэтилен, и последний частично используют для промывки осадка, а частично реализуют в виде товарного продукта.
Реакцию проводят при молярном соотношении триметиламин:эпихлоргидрин: 1,1,2,2-тетрахлорэтан, равном 1,0: 1,0-1,4: 2-6 соответственно. Применение небольшого избытка эпихлоргидрина по отношению к триметиламину связано с требованием более полного использования легколетучего триметиламина, а большой избыток 1,1,2,2-тетрахлорэтана обусловлен тем, что он выступает не только в роли гидрохлорирующего реагента, но и является реакционной средой, препятствующей образованию густой, трудно транспортируемой массы целевого продукта.
Выбор температурного интервала реакции (18-45oC) связан, прежде всего, с продолжительностью ее проведения и качеством образующегося целевого продукта: уменьшение температуры синтеза увеличивает его продолжительность, а повышение температуры синтеза способствует протеканию побочных реакций.
Для проведения реакции целесообразно загрузить в реактор сначала 1,1,2,2-тетрахлорэтан, затем эпихлоргидрин. Далее в реактор при перемешивании дозируется триметиламин с такой скоростью, чтобы с помощью охлаждающей воды в рубашке температура в реакторе поддерживалась в интервале 18-45oC. Во время синтеза абгазы конденсируются в обратном холодильнике, охлаждаемом рассолом с температурой - 30oC. Все операции загрузки и синтеза проводятся под азотной подушкой.
По окончании реакции образовавшийся мелкокристаллический продукт отфильтровывается, маточник разгоняется с выделением непрореагировавшего 1,1,2,2-тетрахлорэтана и образовавшегося трихлорэтилена. 1,1,2,2-Тетрахлорэтан используется для синтеза следующей партии ХОТАХ, трихлорэтилен частично используется для промывки кристаллов ХОТАХ на фильтре, а частично реализуется в виде товарного продукта, находящего широкое применение, например, в бытовой химии.
Предлагаемый способ получения ХОТАХ приводит к высокому выходу целевого продукта (94-97%), высокой степени чистоты (не менее 99%).
Нижеследюущие примеры иллюстрируют предмет изобретения. Приведенное в них содержание основного вещества в полученных образцах ХОТАХ определяли титрометрически по результатам стехиометрического взаимодействия хлоргидрина со щелочью с образованием эпоксида, а содержание 1,3-дихлорпропанола-2 - по данным газохроматографического анализа.
Пример 1 (по изобретению). В реактор объемом 1 л, снабженный охлаждающей рубашкой, обратным холодильником, механической мешалкой и термометром, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 75,5 г (63,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 18oC и перемешивании в реактор дозируют 40,2 г триметиламина с такой скоростью, чтобы при пропускании через рубашку охлаждающей воды поддерживать в реакторе температуру 18oC. Реакционную смесь выдерживают при 18oC в течение 20 ч., выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 122 г ХОТАХ (выход 95,0%), содержание основного вещества 99,6%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,0029%.
Пример 2 (по изобретению). В реактор, описанный в примере 1, загружают 375,5 г (235,4 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 74,85 г (46,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 18oC и перемешивании в реактор дозируют 40,2 г триметиламина, поддерживая температуру 18oC. Реакционную смесь выдерживают при 18oC в течение 20 ч., выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 121,3 г ХОТАХ (выход 94,5%), содержание основного вещества 99,5%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,003%.
Пример 3 (по прототипу). В реактор, описанный в примере 1, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 79,7 г (67,5 см3) эпихлоргидрина. При температуре 18oC и перемешивании в реактор дозируют 42,8 г триметиламина, поддерживая температуру 18oC. Реакционную смесь выдерживают при 18oC в течение 24 ч. , выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре 1,1,2,2-тетрахлорэтаном и затем гептаном. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 128 г ХОТАХ (выход 93,8%), содержание основного вещества 98,8%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,004%.
Пример 4 (по изобретению). В реактор, описанный в примере 1, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 75,5 г (63,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 30oC и перемешивании в реактор дозируют 40,8 г триметиламина, поддерживая температуру 30oC. Реакционную смесь выдерживают при 30oC в течение 16 ч. , выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 120,6 г ХОТАХ (выход 93,9%), содержание основного вещества 99,4%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,0032%.
Пример 5 (по изобретению). В реактор, описанный в примере 1, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 75,5 г (63,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 45oC и перемешивнии в реактор загружают 40,2 г триметиламина, поддерживая температуру 45oC. Реакционную смесь выдерживают при 45oC в течение 12 ч. , выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 118,8 г ХОТАХ (выход 92,5%), содержание основного вещества 99,1%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,0035%.
Пример 6 (контрольный). В реактор, описанный в примере 1, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 75,5 г (63,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 10oC и перемешивании в реактор дозируют 40,2 г триметиламина, поддерживая температуру 10oC. Реакционную смесь выдерживают при 10oC в течение 24 ч., выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают на фильтре трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 109,5 г ХОТАХ (выход 85,3%), содержание основного вещества 99,6%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,003%.
Пример 7 (контрольный). В реактор, описанный в примере 1, загружают 400 г (250,8 см3) 1,1,2,2-тетрахлорэтана и 75,5 г (63,9 см3) эпихлоргидрина. При температуре 55oC и перемешивании в реактор дозируют 40,2 г триметиламина, поддерживая температуру 55oC. Реакционную смесь выдерживают при 55oC в течение 12 ч., выпавшие кристаллы отфильтровывают и промывают трихлорэтиленом. После сушки в вакуум-шкафу при 40oC получают 118,5 г ХОТАХ (выход 92,3%), содержание основного вещества 89,6%, содержание 1,3-дихлорпропанола-2 0,005%.
Claims (1)
- Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида путем взаимодействия триметиламина, эпихлоргидрина и 1,1,2,2-тетрахлорэтана с последующим выделением конечного продукта и промывкой его органическим растворителем, отличающийся тем, что реагенты смешивают в молярном соотношении 1,0 : 1,0 - 1,4 : 2 - 6 при 18 - 45oС, выдерживают при указанной температуре в течение 12 - 24 ч и в качестве органического растворителя используют трихлорэтан, полученный при разгонке маточника, образовавшегося в результате выделения конечного продукта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95104288A RU2111957C1 (ru) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95104288A RU2111957C1 (ru) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95104288A RU95104288A (ru) | 1996-12-20 |
RU2111957C1 true RU2111957C1 (ru) | 1998-05-27 |
Family
ID=20165963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95104288A RU2111957C1 (ru) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2111957C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061086A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Cerestar Holding B.V. | Cationic cross-bonded starch with stable and tailor-made viscosity |
CN103980132A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 上海龙孚材料技术有限公司 | 羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用 |
-
1995
- 1995-03-23 RU RU95104288A patent/RU2111957C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061086A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Cerestar Holding B.V. | Cationic cross-bonded starch with stable and tailor-made viscosity |
CN103980132A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 上海龙孚材料技术有限公司 | 羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95104288A (ru) | 1996-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3225611A1 (en) | Preparation of halide products | |
EP0254305B1 (en) | Production of crystalline tribromostyrene | |
CN113444039B (zh) | 一种利用离子液体制备2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的方法 | |
RU2111957C1 (ru) | Способ получения 3-хлоро-2-гидроксипропилтриметиламмонийхлорида | |
EP3317254B1 (en) | Method for preparation of 1-methyl-3-(trifluoromethyl)-1hpyrazol-5-ol | |
CN106518689A (zh) | 一种高纯度二甲基二烯丙基氯化铵单体的制备方法 | |
HU189256B (en) | Process for producing sugar-kelates | |
US4987249A (en) | 2,4-pentanedione-1,5-disulfonic acid and method for preparing the same | |
EP0790972B1 (en) | Synthesis of bis(2,2-dinitropropyl)formal (bdnpf) | |
US4978784A (en) | Process for industrial manufacture of sodium parahydroxymandelate | |
JPS63190862A (ja) | N−ビニルホルムアミドの回収法 | |
DE69326050T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 0,0'-Diacylweinsäureanhydrid und Verfahren zur Herstellung von 0,0'-Diacylweinsäure | |
WO1999054281A1 (fr) | Procede de production de dimethylacetamide | |
RU2790670C1 (ru) | Способ получения цинковой соли адипиновой кислоты | |
KR920004603B1 (ko) | 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논의 제조방법 | |
US3108124A (en) | Method for manufacture of 5-chloro-2, 4-bis (methylsulfamyl)-aniline | |
US3904610A (en) | Method of preparing an ' -amino-'7 -lactam | |
RU2007397C1 (ru) | Способ получения 4,5,6-трихлорбензоксазолона-2 | |
RU2068836C1 (ru) | Способ получения 1-гидроксиадамантана | |
EP0569892B1 (en) | Oxidation process | |
KR100449883B1 (ko) | 메틸화 멜라민의 제조방법 | |
US5145988A (en) | Process for producing hydrazone derivatives | |
JP3924027B2 (ja) | オルソヒドロキシマンデル酸ナトリウム/フエノール/水錯体、その製造法及びオルソヒドロキシマンデル酸ナトリウムの分離のための使用 | |
JPS6331459B2 (ru) | ||
SU1113376A1 (ru) | Способ получени @ , @ -дизамещенных нитрозогидразинов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080324 |