Wprowadzenie
Wielu chemików wytwarza metyloaminę z heksaminy i kwasu HCl. Uważam, że jest to bardzo czasochłonne, a HCl jest dość paskudny. Dlatego odkryłem, że można łatwo wytworzyć dużo dobrej jakości metyloaminy z chlorku amonu i formaldehydu (formaliny). Jedyną wadą tej metody jest to, że trzeba mieć dobrej jakości formaldehyd. Może mieć osad paraformaldehydu na dnie, to nie szkodzi, nawet trochę, ale formaldehyd musi być silny, a nie jakieś rozcieńczone gówno, 35-40% jest w porządku. Teraz przejdźmy do mniej niezawodnej metody. Jeśli zrobisz tak, jak opisano poniżej, otrzymasz około 600-750 g całkiem czystego chlorowodorku metyloaminy bez dimetyloaminy, który jest idealny do aminowania redukcyjnego Al/Hg.
Wygląd: biały proszek;Temperatura wrzenia: 225-230 °C/15 mmHg;
Temperatura topnienia: 231-233 °C;
Masa cząsteczkowa: 67,52 g/mol.
Uwaga dotycząca bezpieczeństwa: wszystkie manipulacje należy przeprowadzać w wyciąganej sondzie lub pod wyciągiem; metyloamina jest substancją dość toksyczną, nie należy dopuszczać do przedostawania się jej oparów do dróg oddechowych. Wymagane jest stosowanie maski oddechowej. Wdychanie metyloaminy powoduje poważne podrażnienie skóry, oczu i górnych dróg oddechowych. Najpierw prowadzi do podniecenia, a następnie do depresji ośrodkowego układu nerwowego. Śmierć może nastąpić w wyniku zatrzymania oddechu. Wymagane jest używanieszkła chemicznego, rękawic, płaszcza chemicznego i maski oddechowej.
Sprzęt i szkło.
- Trzy nagie kolby okrągłodenne 5 L x2;
- Kolba okrągłodenna z zakrętką 5 l;
- Zlewki 5 l x2, 2 l x2;
- Chłodnica Liebiga i system pompy wodnej (do chłodzenia chłodnicy) lub przepływ wody;
- Stojak retortowy i zacisk do mocowania aparatury;
- Rura łącząca;
- Adapter destylacyjny z zaworem próżniowym;
- Kolba odbieralnika 1 L;
- Termometr laboratoryjny (od 0 °C do 200 °C) z adapterem do kolby;
- Konwencjonalny lejek do substancji suchych (d 15 cm) i cieczy (d 15-20 cm);
- Waga laboratoryjna (od 1 do 5000 g);
- Grzałka;
- Duży lejek Buchnera Ø 25 cm (lub filtr Shotta) i kolba 5 l;
- Naczynie Pyrex 5 L;
- Aspirator strumienia wody;
- Łaźnia lodowa (0 °C);
- Pręt szklany;
- Mieszadło magnetyczne;
- Probówka do suszenia x2;
- Szpatułka;
- Eksykator próżniowy (duży);
- Filtr papierowy.
Odczynniki.
- 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) formaldehydu technicznego (35-40 %; d 1,078 g/ml w 20 °C);
- 2 kg (37 moli) technicznego chlorku amonu;
- ~1600 ml absolutnego etanolu lub alkoholu n-butylowego.
Procedura
W 5-litrowych kolbach okrągłodennych z trzema nagami, wyposażonych w korek przytrzymujący skraplacz ustawiony na destylację w dół i termometr, który będzie dobrze sięgał do cieczy, umieszcza się 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) technicznego formaldehydu (35-40 %; d 1,078 g/ml w 20 °C) i 2 kg (37 moli) technicznego chlorku amonu. Mieszaninę ogrzewa się na łaźni parowej aż do zaniku destylatu, a następnie nad płomieniem, aż temperatura roztworu osiągnie 104 °C. Wtemperaturze około 90°C rozpoczyna się reakcja egzotermiczna (na początku należy ją raz na jakiś czas schłodzić w łaźni wodnej, aby utrzymać temperaturę poniżej 104-106°C).
80 °C
Temperatura jest utrzymywana w tym punkcie, dopóki nie pojawi się więcej destylatu (cztery do sześciu godzin).
Destylat, który składa się z produktów ubocznych, takich jak metyloal (bp 42-43 °C), metyloformian i woda, które można poddać działaniu roztworu NaOH w celu odzyskania metyloal (dimetoksymetanu) i mrówczanu sodu. Zawartość kolby reakcyjnej schładza się do temperatury pokojowej, a oddzielający się chlorek amonu filtruje się na dużym lejku Buchnera. Powinien powstać klarowny, żółtawy filtrat, jak na poniższym zdjęciu.
Ług macierzysty (w trzech kolbach okrągłodennych o pojemności 5 l) zatęża się na łaźni parowej pod zmniejszonym ciśnieniem do 2500 ml i ponownie schładza do temperatury pokojowej, po czym oddziela się drugi zbiór chlorku amonu. Całkowity odzysk chlorku amonu do tego momentu wynosi 780-815 g. Roztwór macierzysty jest ponownie zatężany pod zmniejszonym ciśnieniem, aż na powierzchni roztworu zaczną tworzyć się kryształy (1400-1500 ml). Następnie schładza się go do temperatury pokojowej, a pierwszy zbiór chlorowodorku metyloaminy, zawierający pewną ilość chlorku amonu, otrzymuje się przez filtrowanie zimnego roztworu. Roztwory metyloaminy na wszystkich etapach należy szybko schłodzić, aby ułatwić tworzenie się mniejszych kryształów. W tym momencie uzyskuje się 625-660 g surowego produktu. Roztwór macierzysty jest teraz zatężany pod zmniejszonym ciśnieniem do około 1000 ml i schładzany, a następnie odfiltrowywany jest drugi zbiór chlorowodorku metyloaminy (170-190 g). Ten zbiór kryształów przemywa się 250 ml zimnego chloroformu i filtruje w celu usunięcia większości obecnego chlorowodorku dimetyloaminy. Po przemyciu produkt waży 140-150 g. Pierwotny roztwór macierzysty jest następnie odparowywany pod zmniejszonym ciśnieniem, o ile to możliwe, przez ogrzewanie na łaźni parowej, a gęsty syropowaty roztwór (około 350 ml), który pozostaje, wlewa się do zlewki i pozostawia do ostygnięcia, od czasu do czasu mieszając, aby zapobiec tworzeniu się stałego ciasta, a uzyskane kryształy przemywa się 250 ml zimnego chloroformu, roztwór jest filtrowany, dając 55-65 g produktu. Nie ma korzyści z dalszego zatężania roztworu macierzystego, który zawiera głównie chlorowodorek tetrametylenodiaminy, ale nie zawiera chlorowodorku trimetyloaminy. Całkowita wydajność chlorowodorku metyloaminy wynosi 830-850 g.
Oczyszczanie
Produkt zawiera wodę, chlorek amonu i trochę chlorowodorku dimetyloaminy. W celu uzyskania czystego produktu, zanieczyszczony chlorowodorek metyloaminy jest rekrystalizowany z absolutnego etanolu (rozpuszczalność 0,6 g/100 ml w 15 °C) lub najlepiej alkoholu butylowego (jeszcze mniej rozpuszczalny). Oczyszczanie chlorowodorku metyloaminy jest teraz w porządku, więc przenieś cały surowy produkt do kolby rb o pojemności 5 l i dodaj ~1600 ml absolutnego etanolu lub, najlepiej, alkoholu n-butylowego. Ogrzewać pod chłodnicą zwrotną z suchą rurką z chlorkiem wapnia przez 30 minut. Poczekać, aż nierozpuszczone substancje stałe opadną (chlorek amonu), a następnie zdekantować klarowny roztwór przez papierowy filtr i szybko schłodzić, aby wytrącić chlorowodorek metyloaminy. Szybko przefiltrować na próżniowym lejku Buchnera i przenieść kryształy do eksykatora próżniowego. Powtórzyć proces refluks-osadnik-chłodzenie-filtr jeszcze cztery razy, jeśli używa się absolutnego etanolu, lub dwa razy, jeśli używa się alkoholu n-butylowego. Odzysk chlorku amonu wynosi 100-150 gramów, co daje całkowity odzysk 850-950 g. Wydajność rekrystalizowanego chlorowodorku metyloaminy wynosi 600-750 g (45-51% teorii, w oparciu o zużyty chlorek amonu).
Standardowy przebieg, z 250 g chlorku amonu i 500 g 37% formaldehydu (zawierającego 15% metanolu), daje 100-134 g chlorowodorku metyloaminy, 27 gramów chlorowodorku dimetyloaminy i 81 gramów odzyskanego chlorku amonu. Destylat zawiera metyloal (dimetyloacetal formaldehydu) i mrówczan metylu, który po potraktowaniu NaOH może dać 25 g mrówczanu sodu i 30 gramów metyloal, ponieważ związku nie można oddzielić przez destylację frakcyjną, należy zastosować neutralizację. Chlorek amonu jest bardzo słabo rozpuszczalny w stężonym roztworze chlorku metyloamonu, dzięki czemu rozdzielenie związków jest dość ostre.
Standardowy przebieg, z 250 g chlorku amonu i 500 g 37% formaldehydu (zawierającego 15% metanolu), daje 100-134 g chlorowodorku metyloaminy, 27 gramów chlorowodorku dimetyloaminy i 81 gramów odzyskanego chlorku amonu. Destylat zawiera metyloal (dimetyloacetal formaldehydu) i mrówczan metylu, który po potraktowaniu NaOH może dać 25 g mrówczanu sodu i 30 gramów metyloal, ponieważ związku nie można oddzielić przez destylację frakcyjną, należy zastosować neutralizację. Chlorek amonu jest bardzo słabo rozpuszczalny w stężonym roztworze chlorku metyloamonu, dzięki czemu rozdzielenie związków jest dość ostre.
Last edited:
