Ievads
Daudzi ķīmiķi no heksamīna un HCl skābes gatavo metilamīnu. Manuprāt, tas ir ļoti laikietilpīgi, un HCl ir diezgan nepatīkama. Tāpēc esmu atklājis, ka no amonija hlorīda un formaldehīda (formalīna) var viegli pagatavot daudz labas kvalitātes metilamīna. Vienīgais šīs metodes trūkums ir tas, ka jābūt labas kvalitātes formaldehīdam. Apakšā var būt paraformaldehīda nogulsnes, tas nekaitē, pat ne mazliet, bet formaldehīdam jābūt spēcīgam, nevis kaut kādam atšķaidītam sūdam, 35-40 % ir labi. Tagad pievērsīsimies mazāk drošai metodei. Ja rīkojaties, kā minēts turpmāk, jūs iegūsiet aptuveni 600-750 g diezgan tīra metilamīna hidrohlorīda bez dimetilamīna, kas ir ideāli piemērots Al/Hg reduktīvajām aminācijām.
.
Izskats: balts pulveris;Viršanas temperatūra: 225-230 °C/15 mmHg;
Kušanas temperatūra: 231-233 °C;
Molekulmasa: 67,52 g/mol.
Drošības piezīme: visas manipulācijas veikt izvelkamajā zondē vai zem nosūcēja; metilamīns ir diezgan toksiska viela, neļaut tā tvaikiem nokļūt elpošanas ceļos. Nepieciešams lietot elpošanas masku. Metilamīna ieelpošana izraisa smagu ādas, acu un augšējo elpošanas ceļu kairinājumu. Vispirms izraisa uzbudinājumu un pēc tam centrālās nervu sistēmas nomākumu. Var iestāties nāve no elpošanas apstāšanās. Nepieciešams lietot ķīmisko stiklu, cimdus, ķīmisko mēteli un elpošanas masku.
Iekārtas un stikla trauki.
- Trīs vaļējas kolbas ar apaļo dibenu 5 L x2;
- apaļa dibena kolba ar vāciņu 5 L;
- mērglāzes 5 L x2, 2 L x2;
- Liebiga kondensators un ūdens sūkņa sistēma (kondensatora dzesēšanai) vai ūdens plūsma;
- Retorta statīvs un skava aparātu nostiprināšanai;
- Savienojuma caurule;
- Destilācijas adapteris ar vakuuma krānu;
- Uztvērēja kolba 1 L;
- Laboratorijas termometrs (no 0 °C līdz 200 °C) ar kolbas adapteri;
- Parastā piltuve sausām vielām (d 15 cm) un šķidrumiem (d 15-20 cm);
- Laboratorijas svari (piemēroti no 1 līdz 5000 g);
- Sildītājs;
- Liela Bihnera piltuve Ø 25 cm (vai Šota filtrs) un 5 l kolba;
- Pireksa trauks 5 L;
- Ūdens strūklas aspirators;
- Ledus vanna (0 °C);
- Stikla stienis;
- Magnētiskais maisītājs;
- Žāvēšanas caurule x2;
- Lāpstiņa;
- Vakuuma eksikators (liels);
- Papīra filtrs.
Reaģenti.
- 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) tehniskā formaldehīda (35-40 %; d 1,078 g/ml pie 20 °C);
- 2 kg (37 moli) tehniskā amonija hlorīda;
- ~ 1600 ml absolūtā etanola vai n-butilspirta.
Procedūra
Pieclitrās kolbās ar apaļu dibenu, kas aprīkotas ar aizbāzni, kurā atrodas kondensators, kas uzstādīts lejupvērstai destilācijai, un termometrs, kas labi iestiepjas šķidrumā, ievieto 4 kg (3711 ml, 47-53 moli) tehniskā formaldehīda (35-40 %; d 1,078 g/ml 20 °C temperatūrā) un 2 kg (37 moli) tehniskā amonija hlorīda. Maisījumu karsē uz tvaika vannas, līdz vairs nenonāk destilāts, un tad virs liesmas, līdz šķīduma temperatūra sasniedz 104 °C. Apmēram 90 °C temperatūrā sākas eksotermiska reakcija (sākumā šķīdums ik pa brīdim jāatdzesē ūdens vannā, lai uzturētu temperatūru zem 104-106 °C).
Temperatūru šajā punktā uztur tik ilgi, līdz vairs nav destilāta (četras līdz sešas stundas).
Destilāts, kas sastāv no tādiem blakusproduktiem kā metilāls (bp 42-43 °C), metilformiāts un ūdens, ko var apstrādāt ar NaOH šķīdumu, lai iegūtu metilālu (dimetoksimetānu) un nātrija formātu. Reakcijas kolbas saturu atdzesē līdz istabas temperatūrai, un atdalīto amonija hlorīdu filtrē ar lielu Bihnera piltuvi. Jāiegūst dzeltenīgs dzidrs filtrāts, kā attēlā.
Mātesšķidrumu (trijās kailās apaļdibena kolbās pa 5 l) koncentrē tvaika vannā zem pazemināta spiediena līdz 2500 ml un atkal atdzesē līdz istabas temperatūrai, pēc tam atdalot otru amonija hlorīda ražu. Kopējais amonija hlorīda atgūšanas apjoms līdz šim brīdim ir 780-815 g. Mātes šķīdumu atkal koncentrē zem pazemināta spiediena, līdz šķīduma virspusē sāk veidoties kristāli (1400-1500 ml). Tad to atdzesē līdz istabas temperatūrai, un, filtrējot auksto šķīdumu, iegūst pirmo metilamīna hidrohlorīda ražu, kas satur nedaudz amonija hlorīda. Metilamīna šķīdumi visos posmos jāatdzesē strauji, lai veicinātu mazāku kristālu veidošanos. Šobrīd iegūst 625-660 g neapstrādāta produkta. Sākotnējo šķīdumu koncentrē zem pazemināta spiediena līdz apmēram 1000 ml, atdzesē un filtrē otru metilamīna hidrohlorīda ražu (170-190 g). Šo kristālu ražu mazgā ar 250 ml auksta hloroforma un filtrē, lai atdalītu lielāko daļu dimetilamīna hidrohlorīda. Pēc mazgāšanas produkts sver 140-150 g. Sākotnējo mātesšķīdumu pēc iespējas zemākā spiedienā iztvaicē, karsējot uz tvaika vannas, un atlikušo biezo sīrupaino šķīdumu (apmēram 350 ml) ielej vārglāzē un ļauj atdzist, laiku pa laikam maisot, lai novērstu cietas nogulsnes veidošanos, un iegūtos kristālus izmazgā ar 250 ml auksta hloroforma, šķīdumu filtrē, iegūstot 55-65 g produkta. Nav nekādu priekšrocību tālāk koncentrēt mātes šķīdumu, kas satur galvenokārt tetrametilmetilēndiamīna hidrohlorīdu, bet ne trimetilamīna hidrohlorīdu. Kopējais metilamīna hidrohlorīda iznākums ir 830-850 g.
Attīrīšana
Produkts satur ūdeni, amonija hlorīdu un nedaudz dimetilamīna hidrohlorīda. Lai iegūtu tīru produktu, neattīrītu metilamīna hidrohlorīdu pārkristalizē no absolūtā etanola (šķīdība 0,6 g/100 ml 15 °C temperatūrā) vai, vēlams, butilspirta (vēl mazāk šķīst). Tagad jāveic metilamīna hHhl attīrīšana, tāpēc visu neapstrādāto produktu pārnes uz 5 L rb kolbu un pievieno ~ 1600 ml absolūtā etanola vai, vislabāk, n-butilspirta. Uzkarsē 30 minūtes pie atteci° atgaisošās plūsmas ar kalcija hlorīda sauso caurulīti. Ļauj nešķīstošajām cietajām vielām nosēsties (amonija hlorīds), tad dekantē dzidro šķīdumu caur papīra filtru un ātri atdzesē, lai nogulsnētos metilamīna HCl. Ātri filtrē uz vakuuma Bihnera piltuves un pārnes kristālus uz vakuuma eksikatoru. Procesu reflukss-attīrīšana-atdzesēšana-filtrācija atkārto vēl četras reizes, ja izmanto absolūto etanolu, vai vēl divas reizes, ja izmanto n-butilspirtu. Amonija hlorīda atgūst 100-150 g, tādējādi kopējais atgūstamais daudzums ir 850-950 g. Pārkristalizētā metilamīna hidrohlorīda iznākums ir 600-750 g (45-51 % no teorijas, pamatojoties uz izmantoto amonija hlorīdu).
. Standarta sērijā no 250 g amonija hlorīda un 500 g 37 % formaldehīda (kas satur 15 % metanola) iegūst 100-134 g metilamīna hidrohlorīda, 27 g dimetilamīna hidrohlorīda un 81 g atgūtā amonija hlorīda. Destilāts satur metilal (formaldehīda dimetilacetālu) un metilformiātu, ko apstrādājot ar NaOH, var iegūt 25 g nātrija formāta un 30 g metilal; tā kā savienojumu nevar atdalīt ar frakcionētu destilāciju, jāizmanto neitralizācija. Amonija hlorīds ļoti slikti šķīst metilamonija hlorīda koncentrētā šķīdumā, tāpēc savienojumu atdalīšana ir diezgan asa.
. Standarta sērijā no 250 g amonija hlorīda un 500 g 37 % formaldehīda (kas satur 15 % metanola) iegūst 100-134 g metilamīna hidrohlorīda, 27 g dimetilamīna hidrohlorīda un 81 g atgūtā amonija hlorīda. Destilāts satur metilal (formaldehīda dimetilacetālu) un metilformiātu, ko apstrādājot ar NaOH, var iegūt 25 g nātrija formāta un 30 g metilal; tā kā savienojumu nevar atdalīt ar frakcionētu destilāciju, jāizmanto neitralizācija. Amonija hlorīds ļoti slikti šķīst metilamonija hlorīda koncentrētā šķīdumā, tāpēc savienojumu atdalīšana ir diezgan asa.
Last edited:
