SU1721045A1 - Способ получени трет-бутил-дихлорамина - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  замещенных аминов, в частности получени  трет-бутилдихлорамина дл  синтеза различных веществ . Цель - упрощение процесса. Его ведут электролизом водного раствора хлорида натри  и трет-бутиламина в бездиафрагмен- ном электролизере в присутствии сол ной кислоты, вз той в стехиометрическом соотношении к амину, и четыреххлористого углерода , вз того в объемном соотношении к водному оаствору NaCI, равном (3-4):7(CCU  вл етс  экстрагентом целевого продукта). В этом случае упрощаетс  процесс за счет исключени  необходимости поддержани  определенного рН среды, сокращени  расходов реагентов и образовани  хлоридных стоков, а также выделени  в отдельную операцию экстракции целевого продукта из смеси после электролиза. 2 табл. (/ С

Description

Изобретение относитс  к способу получени  трет-бутилдихлорамина, который находит применение в качестве реагентов дл  синтеза различных классов органических соединений а -аминокетонов, М,М-дибро- маминов и др .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  трет-бутилдихлорамина при электролизе водного раствора хлорида натри  в присутствии трет-бутиламина и бикарбоната натри  в электролизере с, разделенными стекл нной диафрагмой катодным и анодным пространствами, В анодное отделение  чейки помещают 4 м раствор хлорида натри , трет-бутиламин и бикарбонат натри  и провод т электролиз при силе тока 1 А (анодна  плотность тока ЮООА/м2). После пропускани  4,8 А-ч электричества на 1 моль амина электролиз прекращают, реакционную смесь перемешивают 0,5 ч и продукт реакции экстрагируют эфиром. Выход трет-бутиламина по данным иодометриче- ского анализа 79,6-93 %. После отгонки эфираостатокперегон ют , Трет-бутилдихлорамин получен с выходом на выделенный продукт 76,8% (при 91,5% по анализу).

Недостаток данного способа заключаетс  в проведении электролиза с разделением диафрагмой катодного и анодного пространств, что вызывает необходимость использовани  двух растворов: католита и анолита, усложн ет конструкцию электролизера , в процессе электролиза приводит к изменению рН растворов и концентрации хлорида натри . Последнее не позвол ет многократко использовать катодный и анодный растворы и они  вл ютс  отходами при получении трет-бутилдихлорамина.

XI

N

О

Јь

СП

Образовавшийс  трет-бутилдихлора- мин после электролиза отдельной операцией выдел ют экстракцией органическим растворителем.

Цель изобретени -упрощение процес- са за счет стадии выделени  и обеспечени  возможности многократного использовани  раствора хлорида натри .

Поставленна  цель достигаетс  путем проведени  электролиза водного раствора хлорида натри  и трет-бутиламина в электролизере без разделени  катодного и анодного пространств в присутствии сол ной кислоты, вз той в стехиометрическом соотношении к трет-бутиламину, и органическо- го растворител , в качестве которого используют четыреххлористыйуглерод, вз тый в объемном соотношении к раствору хлорида натри  3-4,5:7.

Стехиометрическое соотношение сол - ной кислоты и трет-бутиламина, равное по уравнению реакции

tBuNH2 + 2HCI- - tBuNCIa + 2Н2 + 4 е- 2 моль сол ной кислоты на 1 моль амина, обеспечивает необходимое количество хлорид-ионов дл  образовани  дихлорамина и оптимальное рН раствора. Экстракци  образующегос  трет-бутилдихлорамина органическим растворителем, происход ща  в ходе электролиза, позвол ет повысить выход целевого продукта. При этом нет необходимости в разделении катодного и анодного пространств, так как экстракци  продукта предохран ет его от участи  в ка- тодном процессе. Высокий выход продукта обеспечиваетс  также за счет определенного объемного соотношени  водной фазы и органического растворител . Только использование в качестве растворител  четы- реххлористого углерода позвол ет получить высокий выход продукта.

П р и м е р 1. В электролизер без диафрагмы заливают 70 мл раствора хлорида натри  с концентрацией 300 г/л, к которому добавл ют 2 г (0,027 моль) трет-бутиламина и 4,8 мл 38%-ной сол ной кислоты (0,06 моль HCI), затем 30 мл четыреххлористого углерода , помещают электроды - ллатиноваый аноде поверхностью0,510 м ититановый катод. Энергично перемешивают электролит . Электролиз ведут при анодной плотности тока 300 А/м и температуре 20°С, пропуска  3,4 А-ч. По окончании электролиза раствор еще перемешивают 0,5 ч в элек- тролизере, затем выливают в делительную воронку. Отдел юторганичесий слой от водного . По данным иодометрического анализа в органическом растворе содержитс  3,35 г трет-бутилдихлорамина, что соответствует

выходу по веществу 86%. Органический раствор сушат плавл. CaCla. После отгонки четыреххлористого углерода остаток перегон ют. Получено 3,00т (77%) трет-бутилдихлорамина с т.кип. 54°С (48 мм), по 1,4625 литературные данные т, кип. 30°С (16мм), по19 1,4639. Водный слой, в котором концентраци  хлорида натри , остаетс  неизменной и может быть использован многократно .

Результаты исследований по примерам 1-20 приведены в табл. 1.

Пример 21. Состав раствора не отличаетс  от примера 1. Электролиз провод т с анодом ОРТА при плотности тока 600 А/м2, пропуска  3,4 А.ч. Остальные операции провод т по примеру 1. Получено 3,4 г трет-бутилдихлорамина, что соответствует выходу 87%.

После первого опыта к водному раствору добавл ют еще 2 г трет-бутиламина, 7,4 мл концентрированной сол ной кислоты (уд. вес 1,19), 30мл четы реххлористого углерода и повтор ют второй опыт в аналогичных услови х.

Таким образом, проведено п ть опытов, результаты которых сведены в табл. 2.

При многократном использовании раствора хлорида натри  не отмечаетс  изменени  показателей процесса.

Как видно из табл. 1, уменьшение или увеличение количества добавл емой сол ной кислоты относительно стехиометриче- ского соотношени  приводит к снижению выхода продукта (опыты 1-6). При 2,5 моль сол ной кислоты на 1 моль трет-бутиламина (опыт 2) выход еще достаточно высокий, однако увеличиваетс  содержание хлорид- ионов.

Из испытанных органических растворителей (гексан, хлороформ, хлористый метилен , четыреххлористый углерод - опыты 1 и 1.0-13) только последний обеспечивает высокий выход продукта. В отсутствие органического растворител  (опыт 20) выход также снижаетс . Уменьшение объемного соотношени  органический растворитель-водный раствор хлорида натри  3:7 вызывает падение выхода продукта (опыты 7 и 8). Увеличение соотношени  выше 4,5:7 нецелесообразно, так как выход продукта не измен етс , а расход органического растворител  возрастает (опыты 9 и 10). Концентрацию хлорида натри  не следует уменьшать ниже 250 г/л (опыты 8, 14 и 15), так как выход продукта падает. Концентраци  хлорида натри  300 г/л близка к пределу растворимости.

Могут быть использованы различные анодные материалы: платина, платинированный титан, ОРТА (опыты 1, 8, 16-19). В качестве катодов примен ют титан и различные марки сталей (опыт 16).

Использование предлагаемого способа получени  трет-бутилдихлорамина обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: позвол ет упростить осуществление процесса (один раствор, нет необходимости в поддержании рН) и конструкцию электролизера за счет исключени  диафрагмы; сокращаютс  расходы реагентов и хлоридные стоки, так как один и тот же раствор хлорида натри  может быть использован многократно; отсутствует операци  экстракции органическим растворителем после электролиза.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  трет-бутилдихлорамина электролизом водного раствора хло рида натри  и трет-бутиламина с выделением конечного продукта экстракцией в органический растворитель, о т л и- ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  процесса, электролиз провод т в бездиаф- рагменном электролизере в присутствии сол ной кислоты, вз той в стехиометрическом соотношении к трет-бутиламину, и органического растворител , в качестве которого используют четыреххлористый углерод, вз тый в объемном соотношении к водному раствору хлорида натри , равном 3-4,5:7.

   Т а

   Примечание: к тпд Ti, t e 10 С

   Катод - сталь Х18Н10Т Катод - сталь 08КП 91$

   Продолжение табл. I

   Таблица 2