RU2472800C1 - Method of producing hexamethylphosphorotriamide - Google Patents

Method of producing hexamethylphosphorotriamide Download PDF

Info

Publication number
RU2472800C1
RU2472800C1 RU2011140897/04A RU2011140897A RU2472800C1 RU 2472800 C1 RU2472800 C1 RU 2472800C1 RU 2011140897/04 A RU2011140897/04 A RU 2011140897/04A RU 2011140897 A RU2011140897 A RU 2011140897A RU 2472800 C1 RU2472800 C1 RU 2472800C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
toluene
dimethylamine
hexamethylphosphoric triamide
phosphorus oxychloride
temperature
Prior art date
Application number
RU2011140897/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Бадмаевич Танганов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления"
Priority to RU2011140897/04A priority Critical patent/RU2472800C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472800C1 publication Critical patent/RU2472800C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: disclosed is a method which involves treatment of phosphorus oxychloride with excess dimethylamine in toluene medium, adding the mixture of phosphorus oxychloride and toluene in droplets, raising the reaction temperature, after precipitation of dimethylamine hydrochloride salt, to room temperature and then to 100°C, filtering the salt on a Buchner funnel, distilling toluene from the filtrate in a vacuum, separating hexamethylphosphorotriamide by distillation at pressure of 1.0-1.5 mm Hg, and is characterised by that treatment of phosphorus oxychloride with excess dimethylamine in toluene is carried out in the presence of a catalyst - anhydrous aluminium chloride at temperature of -5…+5°C.
EFFECT: method increases output of pure hexamethylphosphorotriamide and reduces power consumption.
3 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области органической химии, в частности к методу синтеза органических фосфорсодержащих соединений. Гексаметилфосфортриамид может использоваться для растворения полимеров; как избирательный растворитель газов; как катализатор в процессах полимеризации и для стабилизации полистирола к термической деструкции, а также поливинила и полиолефина к действию ультрафиолетовых лучей; в качестве растворителя в органическом и неорганическом синтезе и для обработки растворов в синтезе ароматических полиамидных волокон.The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to a method for the synthesis of organic phosphorus-containing compounds. Hexamethylphosphoric triamide can be used to dissolve polymers; as a selective solvent of gases; as a catalyst in polymerization processes and to stabilize polystyrene to thermal degradation, as well as polyvinyl and polyolefin to ultraviolet rays; as a solvent in organic and inorganic synthesis and for processing solutions in the synthesis of aromatic polyamide fibers.

Известен способ получения гексаметилфосфортриамида, который заключается в осуществлении реакции хлорокиси фосфора и диметиламина в среде гексаметилфосфортриамида, где он используется в качестве органического растворителя. В этом способе диметиламин смешивают с гексаметилфосфортриамидом, в смесь постепенно добавляют хлорокись фосфора. В результате около 95% оксихлорида фосфора превращается в гексаметилфосфортриамид. Реакцию проводят в основном при 0-40°C, предпочтительно при температуре около 20°C. Диметиламин, который имеет низкую температуру кипения при атмосферном давлении (7,4°C), возвращается в реакционную систему с помощью обратного холодильника или за счет проведения реакции при повышенном давлении. Влажный осадок диметиламина гидрохлорида после фильтрования или центрифугирования содержит большое количество гексаметилфосфортриамида. Его растворяют в воде, подщелачивают, а освободившийся диметиламин отгоняют. В водном растворе содержится 10-20% мас. гексаметилфосфортриамида, 10-20% мас. неорганической соли, небольшое количество диметиламина и органических побочных продуктов реакции. Из водного раствора гексаметилфосфортриамид может быть выделен экстракцией эфиром с последующим разделением перегонкой. Влажный осадок также можно промывать диметиламином. Метод синтеза представляет замкнутый либо полузамкнутый процесс (см. патент США №3991110, 09.11.1976).A known method of producing hexamethylphosphoric triamide, which consists in the reaction of phosphorus oxychloride and dimethylamine in a medium of hexamethylphosphoric triamide, where it is used as an organic solvent. In this method, dimethylamine is mixed with hexamethylphosphoric triamide, phosphorus oxychloride is gradually added to the mixture. As a result, about 95% of phosphorus oxychloride is converted to hexamethylphosphoric triamide. The reaction is carried out mainly at 0-40 ° C, preferably at a temperature of about 20 ° C. Dimethylamine, which has a low boiling point at atmospheric pressure (7.4 ° C), is returned to the reaction system using a reflux condenser or by carrying out the reaction at elevated pressure. The wet precipitate of dimethylamine hydrochloride after filtration or centrifugation contains a large amount of hexamethylphosphoric triamide. It is dissolved in water, alkalinized, and the released dimethylamine is distilled off. In an aqueous solution contains 10-20% wt. hexamethylphosphoric triamide, 10-20% wt. inorganic salt, a small amount of dimethylamine and organic reaction by-products. Hexamethylphosphoric triamide can be isolated from an aqueous solution by extraction with ether, followed by distillation. The wet cake can also be washed with dimethylamine. The synthesis method is a closed or semi-closed process (see US patent No. 39911110, 11/09/1976).

Достоинствами этого метода являются осуществление синтеза при температурах, близких к комнатным, и высокий выход продукта. При этом существенным недостатком является то, что только 4% гексаметилфосфортриамида можно получить в чистом виде, остальная часть содержится в водном растворе, где присутствуют неорганические соли, диметиламин и органические побочные продукты реакции. Выделение абсолютного гексаметилфосфортриамида из такой смеси является сложным, многостадийным процессом и элиминирует преимущества использования гексаметилфосфортриамида в качестве растворителя.The advantages of this method are synthesis at temperatures close to room temperature and a high yield of the product. Moreover, a significant drawback is that only 4% of hexamethylphosphoric triamide can be obtained in pure form, the rest is contained in an aqueous solution, where inorganic salts, dimethylamine and organic reaction by-products are present. The separation of absolute hexamethylphosphoric triamide from such a mixture is a complex, multi-stage process and eliminates the benefits of using hexamethylphosphoric triamide as a solvent.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения гексаметилфосфортриамида, заключающийся в обработке хлорокиси фосфора POCl3 в толуоле избытком диметиламина. Сухой диметиламин охлаждают до -60°C и постепенно вводят в толуол. Затем по каплям в течение трех часов добавляют смесь POCl3 и толуола при перемешивании. После выпадения в осадок соли диметиламина NH(CH3)2·HCl температуру повышают до комнатной и затем до 100°C. Соль отфильтровывают на воронке Бюхнера, а толуол отгоняют от фильтрата под вакуумом на водоструйном насосе. Оставшееся масло очищают нагреванием с NaOH, затем экстрагируют смесь хлороформом, отделяют слой хлороформа и перегоняют гексаметилфосфортриамид при 120°C (11 мм рт.ст.). Выход гексаметилфосфортриамида составляет 60% (см. М.Pianka, B.D.Owen, J.Appl. Chem., London, 5, 525 (1955)).Closest to the technical nature of the claimed invention is a method for producing hexamethylphosphoric triamide, which consists in processing phosphorus oxychloride POCl 3 in toluene with excess dimethylamine. Dry dimethylamine is cooled to -60 ° C and gradually introduced into toluene. Then, a mixture of POCl 3 and toluene was added dropwise over three hours with stirring. After precipitation of the dimethylamine salt NH (CH 3 ) 2 · HCl, the temperature is raised to room temperature and then to 100 ° C. The salt is filtered off on a Buchner funnel, and toluene is distilled off from the filtrate under vacuum on a water-jet pump. The remaining oil is purified by heating with NaOH, then the mixture is extracted with chloroform, the chloroform layer is separated and hexamethylphosphoric triamide is distilled at 120 ° C (11 mmHg). The yield of hexamethylphosphoric triamide is 60% (see M. Pianka, BD Owen, J. Appl. Chem., London, 5, 525 (1955)).

Недостатком способа является то, что для проведения основного процесса необходимо поддерживать температуру -60°C в течение трех часов, что требует дополнительных затрат энергии. Кроме того, выход продукта составляет только 60%.The disadvantage of this method is that to carry out the main process, it is necessary to maintain a temperature of -60 ° C for three hours, which requires additional energy costs. In addition, the product yield is only 60%.

Также, известны способы, где в качестве среды основной реакции используются диизопропиловый, дибутиловый эфир или хлороформ (см. Taitiro Fujinaga, Kosuke Izutsu, Hexamethylphosphoramide: purification and tests for purity // International union of pure and applied chemistry. - London. - 115-124).Also known are methods where diisopropyl, dibutyl ether or chloroform is used as the main reaction medium (see Taitiro Fujinaga, Kosuke Izutsu, Hexamethylphosphoramide: purification and tests for purity // International Union of pure and applied chemistry. - London. - 115- 124).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении выхода чистого целевого продукта реакции до 84 - 87% и снижении энергозатратности производства.The technical result of the invention consists in increasing the yield of the pure target reaction product up to 84 - 87% and reducing the energy consumption of production.

Технический результат достигается тем, что в способе получения гексаметилфосфортриамида, предусматривающем обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола, добавление по каплям смеси хлорокиси фосфора и толуола, после выпадения в осадок соли хлористоводородного диметиламина повышение температуры реакции до комнатной и затем до 100°C, отфильтровывание соли на воронке Бюхнера, отгонку толуола от фильтрата под вакуумом, выделение гексаметилфосфортриамида перегонкой при давлении 1,0-1,5 мм рт.ст., согласно изобретению обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола проводят в присутствии катализатора - безводного хлорида алюминия при температуре -5…+5°C.The technical result is achieved by the fact that in the method for producing hexamethylphosphoric triamide, which involves treating phosphorus oxychloride with excess dimethylamine in toluene, adding a mixture of phosphorus oxychloride and toluene dropwise, after precipitation of the dimethylamine hydrochloride salt, the reaction temperature is raised to room temperature and then to 100 ° C, filtering salts on a Buchner funnel, distillation of toluene from the filtrate in vacuo, isolation of hexamethylphosphoric triamide by distillation at a pressure of 1.0-1.5 mm Hg, according to the invention The phosphorus oxychloride is treated with excess dimethylamine in toluene in the presence of a catalyst - anhydrous aluminum chloride at a temperature of -5 ... + 5 ° C.

Предлагается способ получения гексаметилфосфортриамида формулыA method for producing hexamethylphosphoric triamide of the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

с усовершенствованием технологии получения.with the improvement of production technology.

Гексаметилфосфортриамид представляет собой высокополярный апротонный органический растворитель, характеризующийся высокой сольватирующей способностью по отношению к неорганическим катионам и многим комплексам металлов.Hexamethylphosphoric triamide is a highly polar aprotic organic solvent, characterized by a high solvating ability with respect to inorganic cations and many metal complexes.

Отличительными признаками предлагаемого способа получения гексаметилфосфортриамида являются: применение более высокой температуры в процессе основной реакции -5…+5°C, что снижает затраты энергии на охлаждение реакционной смеси; применение безводного хлорида алюминия в качестве катализатора, что повышает выход целевого продукта реакции до 84-87%.Distinctive features of the proposed method for producing hexamethylphosphoric triamide are: the use of a higher temperature in the process of the main reaction -5 ... + 5 ° C, which reduces energy costs for cooling the reaction mixture; the use of anhydrous aluminum chloride as a catalyst, which increases the yield of the target reaction product to 84-87%.

Механизм действия катализатора - безводного хлорида алюминия, вероятно, аналогичен механизму каталитического алкилирования по Фриделю-Крафтсу. В качестве нуклеофила в данной реакции может выступать диметиламин. Хлорид алюминия (кислота Льюиса) способствует повышению электрофильности хлорокиси фосфора. Возможно, реакция протекает по следующему механизму:The mechanism of action of the catalyst, anhydrous aluminum chloride, is probably similar to the Friedel-Crafts catalytic alkylation mechanism. Dimethylamine can act as a nucleophile in this reaction. Aluminum chloride (Lewis acid) enhances the electrophilicity of phosphorus oxychloride. Perhaps the reaction proceeds according to the following mechanism:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Известно, что присутствие аминов в субстрате вызывает затруднение протекания реакции по Фриделю-Крафтсу, так как амины обладают относительно высокой основностью и координируются с кислотами Льюиса, что выводит катализатор из системы. В случае реакции хлорокиси фосфора с диметиламином, диметиламин вводится в систему последним, и его добавление происходит медленно и постепенно. Таким образом, высвобождающийся катализатор - безводный хлорид алюминия - взаимодействует с хлорокисью фосфора.It is known that the presence of amines in the substrate makes the Friedel-Crafts reaction difficult, since amines have a relatively high basicity and are coordinated with Lewis acids, which removes the catalyst from the system. In the case of the reaction of phosphorus oxychloride with dimethylamine, dimethylamine is introduced last into the system, and its addition occurs slowly and gradually. Thus, the released catalyst — anhydrous aluminum chloride — interacts with phosphorus oxychloride.

Экспериментальными исследованиями установлено, что проведение основной реакции при температурах -60…-6°C дает выход целевого продукта реакции только 60-75%, то есть требует больших затрат энергии и обеспечивает меньший выход гексаметилфосфортриамида, а реализация способа получения гексаметилфосфортриамида при температурах выше +5…+10°C осложнена летучестью диметиламина, что приводит к понижению выхода целевого продукта реакции.Experimental studies found that carrying out the main reaction at temperatures of -60 ... -6 ° C gives the yield of the target reaction product only 60-75%, that is, it requires high energy consumption and provides a lower yield of hexamethylphosphoric triamide, and the implementation of the method of producing hexamethylphosphoric triamide ... + 10 ° C is complicated by the volatility of dimethylamine, which leads to a decrease in the yield of the target reaction product.

Экспериментальные исследования показали, что повышение температуры основной реакции до -5…+5°C в присутствии катализатора - безводного хлорида алюминия - позволяет повысить выход чистого целевого продукта реакции до 84-87% и понизить энергозатратность производства.Experimental studies have shown that increasing the temperature of the main reaction to -5 ... + 5 ° C in the presence of a catalyst — anhydrous aluminum chloride — makes it possible to increase the yield of the pure target product of the reaction to 84-87% and reduce the energy consumption of production.

Предлагаемый способ получения гексаметилфосфортриамида поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема установки для проведения основной реакции синтеза гексаметилфосфортриамида, на фиг.2 - схема установки для вакуумной перегонки.The proposed method for producing hexamethylphosphoric triamide is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of an apparatus for conducting the main reaction for the synthesis of hexamethylphosphoric triamide, and Fig. 2 is a diagram of a vacuum distillation apparatus.

Установка для проведения основной реакции синтеза гексаметилфосфортриамид (см. фиг.1) включает трехгорлую колбу 1, которая помещена в теплообменнике или криостате 2. Приводная мешалка 3 установлена в горловине трехгорлой колбы 1. Капельная воронка 4 установлена в боковой горловине трехгорлой колбы 1. В другой горловине трехгорлой колбы 1 установлен обратный холодильник 5, который снабжен хлоркальциевой трубкой.The apparatus for carrying out the main synthesis reaction of hexamethylphosphoric triamide (see FIG. 1) includes a three-necked flask 1, which is placed in a heat exchanger or cryostat 2. A drive stirrer 3 is installed in the neck of a three-necked flask 1. A dropping funnel 4 is installed in the side neck of a three-necked flask 1. In another the neck of the three-necked flask 1 is equipped with a reflux condenser 5, which is equipped with a calcium chloride tube.

Схема установки для вакуумной перегонки (см. фиг.2) включает колбу 6 для вакуумной перегонки, в горловине которой установлен капилляр 7 для поступления воздуха. В боковой горловине колбы 6 для вакуумной перегонки установлен термометр 8. Сама колба 6 для вакуумной перегонки помещена в воздушную баню 9, под которой расположен нагревательный элемент 10. Разрежение в установке для вакуумной перегонки создается вакуумным насосом 11, контроль давления в системе осуществляется с помощью манометра 12. Через прямой холодильник 13 колба 6 для вакуумной перегонки соединена с алонж-пауком 14, имеющим приемные колбы 15.The installation scheme for vacuum distillation (see figure 2) includes a flask 6 for vacuum distillation, in the neck of which is installed a capillary 7 for air intake. A thermometer 8 is installed in the lateral neck of the vacuum distillation flask 6. The vacuum distillation flask 6 itself is placed in an air bath 9, under which the heating element 10 is located. The vacuum in the installation for vacuum distillation is created by a vacuum pump 11, the pressure in the system is controlled by a pressure gauge 12. Through a direct refrigerator 13, the flask 6 for vacuum distillation is connected to the allonge spider 14 having receiving flasks 15.

Способ получения гексаметилфосфортриамида осуществляется следующим образом. В трехгорлую колбу 1 емкостью 1500 см3 (см. фиг.1) загружают 900 см абсолютного толуола, после чего трехгорлую колбу 1 охлаждают до температурыThe method of obtaining hexamethylphosphoric triamide is as follows. In a three-necked flask 1 with a capacity of 1500 cm 3 (see Fig. 1), 900 cm of absolute toluene are charged, after which the three-necked flask 1 is cooled to a temperature

-5…+5°С. Для поддержания заданной температуры используют теплообменник или криостат 2. Далее в трехгорлую колбу 1 доливают 250 см абсолютного диметиламина и добавляют катализатор - 0,2 г безводного хлорида алюминия (AlCl3). В полученную смесь в течение 4 часов при постоянном перемешивании с помощью приводной мешалки 3 по каплям через капельную воронку 4 добавляют 66 г хлорокиси фосфора POCl3, растворенной в 100 см3 толуола. По мере добавления образуется осадок хлористоводородного диметиламина. Температуру реакции доводят до комнатной и оставляют стоять в течение 6-7 часов. После этого температуру поднимают до 100°C, нагревание продолжают в течение 2 часов, при этом пары улавливаются обратным холодильником 5, снабженным хлоркальциевой трубкой, а конденсат возвращается в реакционную смесь в трехгорлой колбе 1.-5 ... + 5 ° С. To maintain the desired temperature, a heat exchanger or cryostat 2 is used. Next, 250 cm of absolute dimethylamine are added to a three-necked flask 1 and a catalyst is added - 0.2 g of anhydrous aluminum chloride (AlCl 3 ). 66 g of phosphorus oxychloride POCl 3 dissolved in 100 cm 3 of toluene are added dropwise through a dropping funnel 4 to the resulting mixture over 4 hours with constant stirring using a drive stirrer 3. As added, a precipitate of dimethylamine hydrochloride is formed. The reaction temperature was brought to room temperature and left to stand for 6-7 hours. After that, the temperature was raised to 100 ° C, heating was continued for 2 hours, while the vapors were trapped in a reflux condenser 5 equipped with a calcium chloride tube, and the condensate was returned to the reaction mixture in a three-necked flask 1.

Образующийся осадок соли диметиламина NH(CH3)2·HCl отделяют через воронку Бюхнера (не показано). Толуол отгоняют под вакуумом водоструйного насоса (не показано). Оставшийся гексаметилфосфортриамид отгоняют при вакууме 1,0-1,5 мм рт.ст. Схема установки для перегонки представлена на фигуре 2. Смесь помещают в колбу 6 для вакуумной перегонки, оснащенную капилляром 7 для поступления воздуха и термометром 8. Колбу 6 для вакуумной перегонки нагревают до температуры 69-77°C на воздушной бане 9 при помощи нагревательного элемента 10. Разрежение создают вакуумным насосом 11 и фиксируют манометром 12. Пары гексаметилфосфортиамида конденсируются в прямом холодильнике 13, а конденсат поступает от алонжа-паука 14 в приемные колбы 15.The resulting precipitate of dimethylamine salt NH (CH 3 ) 2 · HCl is separated through a Buchner funnel (not shown). Toluene is distilled off under vacuum of a water-jet pump (not shown). The remaining hexamethylphosphoric triamide is distilled off under vacuum of 1.0-1.5 mm Hg. The distillation installation diagram is shown in Figure 2. The mixture is placed in a vacuum distillation flask 6 equipped with a capillary 7 for air intake and a thermometer 8. The vacuum distillation flask 6 is heated to a temperature of 69-77 ° C in an air bath 9 using a heating element 10 The vacuum is created by a vacuum pump 11 and fixed with a pressure gauge 12. The pairs of hexamethylphosphoric amide are condensed in a direct refrigerator 13, and the condensate flows from sponge 14 to the receiving flasks 15.

Примеры, подтверждающие заявляемый способ получения гексаметилфосфортриамидаExamples confirming the claimed method for producing hexamethylphosphoric triamide

Пример 1. В трехгорлую колбу 1 емкостью 1500 см3 загружают 900 см3 абсолютного толуола. Затем колбу 1 охлаждают до температуры 0°C в теплообменнике 2, далее доливают 250 см3 абсолютного диметиламина и добавляют катализатор - 0,2 г безводного хлорида алюминия (AlCl3). В полученную смесь в течение 4 часов по каплям добавляют 66 г хлорокиси фосфора, растворенной в 100 см толуола. По мере добавления образуется осадок хлористоводородного диметиламина. Температуру реакции доводят до комнатной и оставляют стоять в течение 6 часов. После этого температуру поднимают до 100°C. Смесь нагревают 2 часа, затем осадок отделяют через воронку Бюхнера (не показано). Толуол отгоняют под вакуумом водоструйного насоса (не показано). Оставшийся гексаметилфосфортриамид перегоняют при вакууме 1,0 мм рт.ст.Example 1. In a three-necked flask 1 with a capacity of 1500 cm 3 load 900 cm 3 absolute toluene. Then the flask 1 is cooled to a temperature of 0 ° C in the heat exchanger 2, then add 250 cm 3 of absolute dimethylamine and add the catalyst - 0.2 g of anhydrous aluminum chloride (AlCl 3 ). 66 g of phosphorus oxychloride dissolved in 100 cm of toluene are added dropwise to the resulting mixture over 4 hours. As added, a precipitate of dimethylamine hydrochloride is formed. The reaction temperature was brought to room temperature and left to stand for 6 hours. After that, the temperature is raised to 100 ° C. The mixture is heated for 2 hours, then the precipitate is separated through a Buchner funnel (not shown). Toluene is distilled off under vacuum of a water-jet pump (not shown). The remaining hexamethylphosphoric triamide is distilled under vacuum at 1.0 mm Hg.

Отогнанный продукт представляет собой бесцветную жидкость, т.кип. 232-234°C /760 мм рт.ст. или 70-76°C/ 1,0-1,5 мм рт.ст.; ηD20=1,4572; проба Бельштейна на хлорид отрицательна. Масса полученного гексаметилфосфортриамида 67 г. Выход продукта 87%.The distilled product is a colorless liquid, so Kip. 232-234 ° C / 760 mmHg or 70-76 ° C / 1.0-1.5 mm Hg; η D 20 = 1.4572; Belstein's chloride test is negative. The mass of the obtained hexamethylphosphoric triamide 67 g. Product yield 87%.

Вычислено, %: C 40,21; H 10,12; N 23,45; P 17,28. C6H18N3OPCalculated,%: C 40.21; H 10.12; N, 23.45; P 17.28. C 6 H 18 N 3 OP

Найдено, %: C 40,45; H 10,17; N 23,28; P 17,00.Found,%: C 40.45; H 10.17; N, 23.28; P 17.00.

Положение пиков спектра поглощения, см-1:The position of the peaks of the absorption spectrum, cm -1 : 1430-14701430-1470 C-NC-n 1150-13501150-1350 P=OP = o 700-730700-730 P-NP-n

Пример 2. В трехгорлую колбу 1 емкостью 1500 см3 загружают 900 см3 абсолютного толуола, охлаждают до температуры -5°С в теплообменнике 2, доливают 250 см3 абсолютного диметиламина и добавляют катализатор - 0,2 г безводного хлорида алюминия (AlCl3). В смесь в течение 4 часов по каплям добавляют 66 г хлорокиси фосфора, растворенной в 100 см3 толуола. По мере добавления образуется осадок хлористоводородного диметиламина. Температуру реакции доводят до комнатной и оставляют стоять в течение 6 часов. После этого температуру поднимают до 100°C. Нагревание продолжают 2 часа, затем осадок отделяют через воронку Бюхнера (не показано). Толуол отгоняют под вакуумом водоструйного насоса (не показано). Оставшийся гексаметилфосфортриамид перегоняют при вакууме 1,0 мм рт.ст.Example 2. In a three-necked flask 1 with a capacity of 1500 cm 3 load 900 cm 3 of absolute toluene, cooled to a temperature of -5 ° C in a heat exchanger 2, add 250 cm 3 of absolute dimethylamine and add a catalyst - 0.2 g of anhydrous aluminum chloride (AlCl 3 ) . 66 g of phosphorus oxychloride dissolved in 100 cm 3 of toluene are added dropwise to the mixture over 4 hours. As added, a precipitate of dimethylamine hydrochloride is formed. The reaction temperature was brought to room temperature and left to stand for 6 hours. After that, the temperature is raised to 100 ° C. Heating is continued for 2 hours, then the precipitate is separated through a Buchner funnel (not shown). Toluene is distilled off under vacuum of a water-jet pump (not shown). The remaining hexamethylphosphoric triamide is distilled under vacuum at 1.0 mm Hg.

Отогнанный продукт представляет собой бесцветную жидкость, т.кип. 232-234°C /760 мм рт.ст. или 70-76°C / 1,0-1,5 мм рт.ст.; ηD20=1,4572; проба Бельштейна на хлорид отрицательна. Масса полученного гексаметилфосфортриамида 65,5 г. Выход продукта 85%.The distilled product is a colorless liquid, so Kip. 232-234 ° C / 760 mmHg or 70-76 ° C / 1.0-1.5 mm Hg; η D 20 = 1.4572; Belstein's chloride test is negative. The mass of the obtained hexamethylphosphoric triamide 65.5 g. Product yield 85%.

Вычислено, %: C 40,21; H 10,12; N 23,45; P 17,28. C6H18N3OPCalculated,%: C 40.21; H 10.12; N, 23.45; P 17.28. C 6 H 18 N 3 OP

Найдено, %: C 40,45; H 10,17; N 23,28; P 17,00.Found,%: C 40.45; H 10.17; N, 23.28; P 17.00.

Положение пиков спектра поглощения, см-1:The position of the peaks of the absorption spectrum, cm -1 : 1430-14701430-1470 C-NC-n 1150-13501150-1350 P=OP = o 700-730700-730 P-NP-n

Пример 3. В трехгорлую колбу 1 емкостью 1500 см3 загружают 900 см3 абсолютного толуола, охлаждают до температуры +5°C в теплообменнике 2, доливают 250 см абсолютного диметиламина и добавляют катализатор - 0,2 г безводного хлорида алюминия (AlCl3). В смесь в течение 4 часов по каплям добавляют 66 г хлорокиси фосфора, растворенной в 100 см3 толуола. По мере добавления образуется осадок хлористоводородного диметиламина. Температуру реакции доводят до комнатной и оставляют стоять в течение 7 часов. После этого температуру поднимают до 100°C. Нагревают в течение 2 часов, затем осадок отделяют через воронку Бюхнера (не показано). Толуол отгоняют под вакуумом водоструйного насоса (не показано). Оставшийся гексаметилфосфортриамид перегоняют при вакууме 1,5 мм рт. столба.Example 3. In a three-necked flask 1 with a capacity of 1500 cm 3, 900 cm 3 of absolute toluene was charged, cooled to a temperature of + 5 ° C in heat exchanger 2, 250 cm of absolute dimethylamine were added, and 0.2 g of anhydrous aluminum chloride (AlCl 3 ) catalyst was added. 66 g of phosphorus oxychloride dissolved in 100 cm 3 of toluene are added dropwise to the mixture over 4 hours. As added, a precipitate of dimethylamine hydrochloride is formed. The reaction temperature was brought to room temperature and left to stand for 7 hours. After that, the temperature is raised to 100 ° C. Heated for 2 hours, then the precipitate is separated through a Buchner funnel (not shown). Toluene is distilled off under vacuum of a water-jet pump (not shown). The remaining hexamethylphosphoric triamide is distilled under vacuum of 1.5 mm Hg. pillar.

Отогнанный продукт представляет собой бесцветную жидкость, т.кип. 232-234°C /760 мм рт.ст. или 70-76°C / 1,0-1,5 мм рт.ст.; ηD20=1,4572; проба Бельштейна на хлорид отрицательна. Масса полученного гексаметилфосфортриамида составила 64,7 г. Выход продукта 84%.The distilled product is a colorless liquid, so Kip. 232-234 ° C / 760 mmHg or 70-76 ° C / 1.0-1.5 mm Hg; η D 20 = 1.4572; Belstein's chloride test is negative. The mass of hexamethylphosphoric triamide obtained was 64.7 g. Product yield 84%.

Вычислено, %: C 40,21; H 10,12; N 23,45; P 17,28. C6H18N3OPCalculated,%: C 40.21; H 10.12; N, 23.45; P 17.28. C 6 H 18 N 3 OP

Найдено, %: C 40,45; H 10,17; N 23,28; P 17,00.Found,%: C 40.45; H 10.17; N, 23.28; P 17.00.

Положение пиков спектра поглощения, см-1:The position of the peaks of the absorption spectrum, cm -1 : 1430-14701430-1470 C-NC-n 1150-13501150-1350 P=OP = o 700-730700-730 P-NP-n

Как видно из примеров, заявляемое изобретение позволяет получить продукт реакции - гексаметилфосфортриамид, который представляет собой бесцветную жидкость, характеризующуюся температурой кипения 232-234°C при давлении 760 мм рт.ст. или 70-76°C при 1,0-1,5 мм рт.ст. и оптической плотностью при 20°C ηD20=1,4572, проба Бельштейна на хлорид отрицательна. Элементный состав полученного продукта соответствует элементному составу гексаметилфосфортриамида. Положение пиков спектра поглощения подтверждает наличие характерных атомных групп гексаметилфосфортриамда.As can be seen from the examples, the claimed invention allows to obtain the reaction product - hexamethylphosphoric triamide, which is a colorless liquid, characterized by a boiling point of 232-234 ° C at a pressure of 760 mm Hg or 70-76 ° C at 1.0-1.5 mm Hg and optical density at 20 ° C η D 20 = 1.4572, Belstein's chloride test is negative. The elemental composition of the obtained product corresponds to the elemental composition of hexamethylphosphoric triamide. The position of the peaks of the absorption spectrum confirms the presence of characteristic atomic groups of hexamethylphosphoric triamide.

Заявляемое изобретение по сравнению с прототипом (см. М. Pianka, B.D.Owen, J.Appl. Chem., London, 5, 525 (1955)) позволяет:The claimed invention in comparison with the prototype (see M. Pianka, B.D. Owen, J.Appl. Chem., London, 5, 525 (1955)) allows:

- проводить основную реакцию при более высоких температурах, что обеспечивает снижение энергозатратности производства и упрощение аппаратного оформления;- to carry out the main reaction at higher temperatures, which reduces the energy consumption of production and simplifies the hardware design;

- повысить выход целевого продукта реакции - гексаметилфосфортриамида до 84-87%.- increase the yield of the target reaction product - hexamethylphosphoric triamide to 84-87%.

Claims (1)

Способ получения гексаметилфосфортриамида, предусматривающий обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола, добавление по каплям смеси хлорокиси фосфора и толуола, после выпадения в осадок соли хлористоводородного диметиламина повышение температуры реакции до комнатной и затем до 100°, отфильтровывание соли на воронке Бюхнера, отгонку толуола от фильтрата под вакуумом, выделение гексаметилфосфортриамида перегонкой при давлении 1,0-1,5 мм рт.ст., отличающийся тем, что обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола проводят в присутствии катализатора - безводного хлорида алюминия при температуре -5…+5°С. A method for producing hexamethylphosphoric triamide, which involves treating phosphorus oxychloride with an excess of dimethylamine in toluene, adding a dropwise mixture of phosphorus oxychloride and toluene, after precipitating the dimethylamine hydrochloride salt, raising the reaction temperature to room temperature and then to 100 °, filtering the salt on a Buchner funnel, distillation filtrate under vacuum, the allocation of hexamethylphosphoric triamide by distillation at a pressure of 1.0-1.5 mm RT.article, characterized in that the treatment of phosphorus oxychloride with excess dimethylamine in the environment of toluene is carried out in the presence of a catalyst - anhydrous aluminum chloride at a temperature of -5 ... + 5 ° C.
RU2011140897/04A 2011-10-07 2011-10-07 Method of producing hexamethylphosphorotriamide RU2472800C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011140897/04A RU2472800C1 (en) 2011-10-07 2011-10-07 Method of producing hexamethylphosphorotriamide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011140897/04A RU2472800C1 (en) 2011-10-07 2011-10-07 Method of producing hexamethylphosphorotriamide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472800C1 true RU2472800C1 (en) 2013-01-20

Family

ID=48806514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011140897/04A RU2472800C1 (en) 2011-10-07 2011-10-07 Method of producing hexamethylphosphorotriamide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472800C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108892687A (en) * 2018-07-18 2018-11-27 吉安市海洲医药化工有限公司 A method of it preparing hexamethylphosphoramide while obtaining dimethylamine hydrochloride

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3991110A (en) * 1972-12-29 1976-11-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of hexamethylphosphoramide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3991110A (en) * 1972-12-29 1976-11-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Preparation of hexamethylphosphoramide

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Taitiro Fujinaga et al, Pure and Applied Chemistry, 1975, 44, 1, 115-124. *
М.PIANKA ET AL, J. Appl. Chem., 1955, 525-535, *
М.PIANKA ET AL, J. Appl. Chem., 1955, 525-535, Taitiro Fujinaga et al, Pure and Applied Chemistry, 1975, 44, 1, 115-124. *
Норман А. Успехи химии, 1970, XXXIX, 6, 990-1049. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108892687A (en) * 2018-07-18 2018-11-27 吉安市海洲医药化工有限公司 A method of it preparing hexamethylphosphoramide while obtaining dimethylamine hydrochloride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104245678B (en) The method of medetomidine is prepared with monochloroacetone
JP6269508B2 (en) Process for producing purified amine compound
CN102875379A (en) Industrialized synthetic method of ethyl difuoroacetate
RU2472800C1 (en) Method of producing hexamethylphosphorotriamide
CN1241903C (en) Method for preparing 2-para octylphenyl ehtyl-2-amino propanediol
US7153394B2 (en) System to isolate dianhydrides
CN101250199A (en) Method for preparing diisopropyl phosphite
CN1687015A (en) Synthesis method for water-soluble bisamide oxide
EP3102586A1 (en) Synthesis of amine boranes and polyhedral boranes
CN1192026C (en) Process for mfg. racemic compound
CN102211975B (en) Preparation process of a,a,a',a'-tetrachloroortho-xylene
CN100360506C (en) 1,2,3,9-tetrahydro-9-methyl-4H-carbazole-4-one preparation method
CN109096321B (en) Preparation method of deoxyguanosine organic synthesis intermediate
RU2797603C1 (en) Method of obtaining 1-bromomethyl-4-chloromethylbenzene
JP6107389B2 (en) Method for producing tris (dialkylamido) aluminum compound
CN220801972U (en) 3- (3, 5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) methyl propionate rectifying device
CN101665427B (en) Process for preparing 5-bromo-n-valeryl bromide
CN107628965A (en) The synthetic method of N, N diisopropylaminoethyl propionamide
RU2331630C1 (en) Method of obtaining 1,1,3-trihydroperfluoropropyl esters of epsilon-aminocapronic acid
JPH08176044A (en) Production of 2-t-butylhydroquinone
WO2008026636A1 (en) Process for producing cyclic phenol sulfides
CN103113356A (en) Method for preparing rosuvastatin calcium intermediate
CN109851569A (en) A kind of preparation method of the chloro- 4,6- diphenyl -1,3,5- triazine of 2-
CN116082388A (en) Method for preparing diphenyl dimethoxy silane from phenyl trimethoxy silane
CN1217913C (en) Process for the preparation of alpha-arylalkanoic acids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171008