Introducere
Mulți chimiști prepară o metilamină din hexamină și acid HCl. Cred că este foarte consumator de timp, iar HCl este destul de urât. Astfel, am descoperit că se poate face cu ușurință o mulțime de metilamină de bună calitate din clorură de amoniu și formaldehidă (formalină). Singurul dezavantaj al acestei metode este că trebuie să aveți formaldehidă de bună calitate. Poate avea sedimente de paraformaldehidă pe fund, nu strică, nici măcar un pic, dar formaldehida trebuie să fie puternică și nu un rahat diluat, 35-40% este bine. Acum, la metoda mai puțin infailibilă. Dacă faceți cum se spune mai jos, obțineți aproximativ 600-750 g de clorhidrat de metilamină fără dimetilamină destul de pură, care este perfectă pentru aminare reductivă Al/Hg.
Aspect: pulbere albă;Punct de fierbere: 225-230 °C/15 mmHg;
Punct de topire: 231-233 °C;
Greutate moleculară: 67,52 g/mol.
Notă de siguranță: efectuați toate manipulările în sonda de extracție sau sub hota de evacuare; metilamina este o substanță destul de toxică, nu lăsați vaporii acesteia să pătrundă în tractul respirator. Este necesară utilizarea unei măști respiratorii. Inhalarea metilaminei provoacă iritații grave ale pielii, ochilor și tractului respirator superior. În primul rând, duce la excitare și apoi la depresia sistemului nervos central. Moartea poate surveni în urma stopului respirator. Este necesară utilizarea de sticlă chimică, mănuși, halat chimic și mască respiratorie.
Echipament și sticlărie.
- Trei baloane goale cu fund rotund 5 L x2;
- Balon cu fund rotund cu capac 5 L;
- Beakers 5 L x2, 2 L x2;
- Condensator Liebig și sistem de pompare a apei (pentru răcirea condensatorului) sau debit de apă;
- Suport pentru retortă și clemă pentru fixarea aparatului;
- Tub de conectare;
- Adaptor de distilare cu robinet de vid;
- Balon de recepție 1 L;
- Termometru de laborator (de la 0 °C la 200 °C) cu adaptor pentru balon;
- Pâlnie convențională pentru substanțe uscate (d 15 cm) și lichide (d 15-20 cm);
- Balanță de laborator (1 - 5000 g);
- Încălzitor;
- Pâlnie Buchner mare Ø 25 cm (sau filtru Shott) și balon 5 L;
- Vas Pyrex de 5 L;
- Aspirator cu jet de apă;
- Baie de gheață (0 °C);
- Tijă de sticlă;
- Agitator magnetic;
- Tub de uscare x2;
- Spatulă;
- Desicator în vid (mare);
- Filtru de hârtie.
Reactivi.
- 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) Formaldehidă tehnică (35-40 %; d 1,078 g/ml la 20 °C);
- 2 kg (37 moli) clorură de amoniu tehnică;
- ~1600 ml de etanol absolut sau alcool n-butilic.
Procedură
Într-un balon cu fund rotund de 5 litri cu trei goluri, prevăzut cu un dop care să țină un condensator reglat pentru distilarea descendentă și un termometru care să pătrundă bine în lichid, se pun 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) de formaldehidă tehnică (35-40 %; d 1,078 g/ml la 20 °C) și 2 kg (37 moli) de clorură de amoniu tehnică. Amestecul se încălzește pe baie de aburi până când nu mai rezultă distilat, apoi pe flacără până când temperatura soluției ajunge la 104 °C. La aproximativ 90 °C, se declanșează o reacție exotermică (la început trebuie răcit din când în când într-o baie de apă pentru a menține temperatura sub 104-106 °C).
Temperatura este menținută în acest punct până când nu mai curge distilat (patru până la șase ore).
Distilatul, care constă în subproduse precum metilal (pb 42-43 °C), metilformiat și apă, care poate fi tratat cu soluție de NaOH pentru a recupera metilal (dimetoximetilmetan) și formatul de sodiu. Conținutul balonului de reacție se răcește la temperatura camerei, iar clorura de amoniu care se separă se filtrează pe o pâlnie Buchner mare. Ar trebui să obțineți un filtrat limpede gălbui ca în această imagine.
Lichiorul-mamă (în trei baloane goale cu fund rotund de 5 L) se concentrează pe baie de aburi sub presiune redusă la 2500 ml și se răcește din nou la temperatura camerei, după care se separă o a doua recoltă de clorură de amoniu. Recuperarea totală de clorură de amoniu până în acest moment se ridică la 780-815 g. Licoarea-mamă se concentrează din nou sub presiune redusă până când încep să se formeze cristale la suprafața soluției (1400-1500 ml). Se răcește apoi la temperatura camerei și se obține o primă recoltă de clorhidrat de metilamină, care conține puțină clorură de amoniu, prin filtrarea soluției reci. Soluțiile de metilamină din toate etapele trebuie răcite rapid pentru a favoriza formarea de cristale mai mici. În acest moment, se obțin 625-660 g de produs brut. Licoarea-mamă se concentrează sub presiune redusă la aproximativ 1 000 ml, se răcește și se filtrează o a doua recoltă de clorhidrat de metilamină (170-190 g). Această cantitate de cristale se spală cu 250 ml de cloroform rece și se filtrează pentru a elimina cea mai mare parte a clorhidratului de dimetilamină prezent. După spălare, produsul cântărește 140-150 g. Licoarea-mamă inițială se evaporă apoi sub presiune redusă, pe cât posibil, prin încălzire pe baie de aburi, iar soluția siropoasă groasă rămasă (aproximativ 350 ml) se toarnă într-un pahar și se lasă să se răcească, agitându-se ocazional, pentru a preveni formarea unei turte solide, iar cristalele obținute se spală cu 250 ml de cloroform rece, soluția se filtrează, rezultând 55-65 g de produs. Nu există niciun avantaj în concentrarea suplimentară a licorii-mamă, care conține în principal clorhidrat de tetrametilmetilendiamină, dar nu și clorhidrat de trimetilamină. Producția totală de clorhidrat de metilamină este de 830-850 g.
Purificare
Produsul conține apă, clorură de amoniu și puțin clorhidrat de dimetilamină. Pentru a obține un produs pur, clorhidratul de metilamină impur se recristalizează din etanol absolut (solubilitate 0,6 g/100 ml la 15 °C) sau, de preferință, din alcool butilic (și mai puțin solubil). Purificarea clorhidratului de metilamină este necesară acum, deci se transferă tot produsul brut într-un balon rb de 5 l și se adaugă ~1600 ml de etanol absolut sau, în mod ideal, alcool n-butilic. Se încălzește la reflux cu un tub uscat de clorură de calciu timp de 30 de minute. Se lasă să se decanteze solidele nedizolvate (clorură de amoniu), apoi se decantează soluția limpede printr-un filtru de hârtie și se răcește rapid pentru a precipita Methylamine HCl. Se filtrează rapid pe pâlnia Buchner cu vid și se transferă cristalele într-un desicator cu vid. Se repetă procesul de reflux - decantare - răcire - filtrare de încă patru ori dacă se utilizează etanol absolut sau de încă două ori dacă se utilizează alcool n-butilic. Recuperarea clorurii de amoniu se ridică la 100-150 grame, ceea ce face ca recuperarea totală să fie de 850-950 g. Producția de clorhidrat de metilamină recristalizată este de 600-750 g (45-51% din teorie, pe baza clorurii de amoniu utilizate).
O analiză standard, din 250 g clorură de amoniu și 500 g formaldehidă 37% (conținând 15% metanol), dă 100-134 g clorhidrat de metilamină, 27 g clorhidrat de dimetilamină și 81 grame clorură de amoniu recuperată. Distilatul conține metilal (formaldehidă dimetil acetal) și formatul de metil, care, după tratarea cu NaOH, poate da 25 g de formatul de sodiu și 30 g de metilal; deoarece compusul nu poate fi separat prin distilare fracționată, se recurge la neutralizare. Clorura de amoniu este foarte puțin solubilă într-o soluție concentrată de clorură de metilamoniu, ceea ce face ca separarea compușilor să fie destul de clară.
O analiză standard, din 250 g clorură de amoniu și 500 g formaldehidă 37% (conținând 15% metanol), dă 100-134 g clorhidrat de metilamină, 27 g clorhidrat de dimetilamină și 81 grame clorură de amoniu recuperată. Distilatul conține metilal (formaldehidă dimetil acetal) și formatul de metil, care, după tratarea cu NaOH, poate da 25 g de formatul de sodiu și 30 g de metilal; deoarece compusul nu poate fi separat prin distilare fracționată, se recurge la neutralizare. Clorura de amoniu este foarte puțin solubilă într-o soluție concentrată de clorură de metilamoniu, ceea ce face ca separarea compușilor să fie destul de clară.
Last edited:
