Методи за получаване на N-метиланилин и
3.1 лабораторни методи за получаване на N-метиланилин
При нагряване с амониеви халогениди алкохоли в зависимост от съотношението на реагент на първични, вторични или третични амини могат да бъдат получени. Алкилиране на анилин обикновено протича в присъствието на киселини, алкохоли и смес на N-алкил и N, N-dialkylanilines:
Известно е, че в процеса на редукционно алкилиране с метанол нитробензен протича в два последователни етапа, първият от които е хидрогениране на нитробензен към анилин, а вторият - анилин метилирането на N-метиланилин. При температури 180-220oS и атмосферно налягане N-метиланилин оформен с добив 95-97%.
При алкилирането на ароматни амини улов утайка обикновено съдържа значително количество от изходния аминови соли и разтворът е алкилиран амин, която влиза в следваща реакция с алкил халид. Тези трудности могат да бъдат преодолени, поне до известна степен провеждане на алкилиране в присъствието на вещества, способни да се свързват galoidozodorod образувани, например, карбонат или бикарбонат на сол на алкален метал. За да се изолира вторичния амин, заедно с посочените по-горе методи, обикновено, с изключение на някои особени случаи, способността да се използват вторични амини за образуване на нитрозамини. Когато възстановяването на нитрозамини калай и солна киселина или чрез нагряването им с минерални киселини, получени чисти вторични амини.
Друг начин, по който е възможно да се получи вторични амини със значително по-добри добиви, въз основа на способността на много метални производни като амиди, заместени RCONHR реагират с алкил халиди. От продукта на алкилиране се получава при хидролиза на вторичния амин
За тази цел той е удобен за използване лид и неговите хомолози. Освен това, се прилага и формил производни на ароматни първични амини и първични амини арилсулфонил производни.
За алкилиране на амини, също така е възможно да се използва ди-алкил сулфати. Въпреки това, като цяло, този метод се ограничава с използването на търговски достъпен диметил сулфат. Алкилиране на този процес се извършва indiferentnom разтворител или в присъствието на воден разтвор на основа, последната модификация има широко приложение. Вместо диалкилови етери могат да бъдат използвани арилсулфонови киселини. Алкохоли реагират с солите на първични ароматни амини, приблизително при 200 ° С до получаване моно- и dialkilarilaminov. За метиланилин се нагрява при 180 ° Смес от 55 части от анилин хидрохлорид и 16 части метилов алкохол. В лабораторни условия е възможно да се използва йод като катализатор. Още по-активен катализатор в тази реакция е смес от мед с разпратен натриев бромид или смес от мед и натриев халогенидни соли на вторични амини могат да се получат чрез редукция. Тази реакция може да се проведе чрез електролитни средства, действието на цинков прах и воден разтвор на натриев хидроксид в алкохолна среда или мравчена киселина.
Друг интересен метод за получаване на вторични амини азометин основава на взаимодействието с алкилйодиди, съединенията са образувани, които при добавяне на вода или алкохол разделена на вторичен амин и алдехид.
Метиланилин, суши се над КОН, дестилира под атмосфера от чист азот или аргон и се съхранява над натриев под защитен газ. Фракция се изхвърля, тъй като съдържа следи от влага. Метиланилин може да се получи чрез взаимодействие на анилин с диметил карбонат в присъствието на зеолит K-Y при 180 ° С Pure метиланилин много трудно да се получи чрез алкилиране на анилин, това обяснява много висока цена в сравнение с метиланилин анилин или диметиланилин.
В заключение, ние представяме два метода за синтез на N-метиланилин за лабораторна употреба (фигури 1,2).
Метод 1 10 гр fenilkarbilamina разтваря в 90 г амилов алкохол се прибавят 6 г метален натрий и енергично кипят в колба, свързана с обратен хладник, докато не всички натрий реагира. Миризма изонитрилното след това вече не се усеща. Реакционната смес се разбърква със солна киселина, водният слой се алкализира и екстрахира с етер. Добив метиланилин с точка на кипене 187-191 ° 7 мл (Фигура 1).
Синтез е да се възстанови атомен водород fenilkarbilamina С6 Н5 NC е изонитрил. Атомна водород се произвежда в момента на изолация в реакцията между амил (пентанова) метален натрий и алкохол.
Разтворимост на N-метиланилин във водната фаза е малък, така че почти напълно се превръща в етер слой, алкохол и алкохолат при тези условия са във водния слой. Етерът и водни слоеве, разделени един от друг чрез разделителна фуния (Фигура 3). След това етерният разтвор като повече Летливият компонент се дестилира при 45 ° С (Фигура 4).
3.2 промишлени методи за получаване на N-метиланилин
Анилин и N-метиланилин са широко използвани в промишлен органичния синтез. В момента има стотици методи за тяхното получаване, обобщени в серия от монографии. В България, повечето от анилин, използван за производството на N-метиланилин - висок октан добавката на бензин.
В промишлеността, смес от моно- и дизаместени alkylanilines получава чрез алкилиране на анилин с алкохоли в течна фаза при температура от 170-280 ° С, налягане до 10 МРа; катализатори - минерални киселини, обикновено НС1, H 2SO 4. Н, РО 4; Ni или в парна фаза при температура от 300-350 Q С; катализатори - A12 O3. Al2 O3 -Fe2 O3. алуминосиликати, соли на Ru, както и чрез алкилиране с алкил халиди в течна фаза при температура от 180-250 ° С, налягане до 4 МРа. Съотношението на състава на сместа се регулира количества анилин и алкилиращ агент. Сместа се разделя: 1), чрез дестилация във вакуум; където дизаместения пречиства от примеси еднократно заместен анилин и свързване на последния НСООН или фталов анхидрид; 2) азеотропна дестилация с етилен гликол.
Тъй като метанол се получава N-метиланилин в 96% добив в присъствието на катализатор мед-алуминий. Ако реакцията се провежда при температура над 230 ° С, частичен метилиране се среща в ядрото. Също така изследвана реакцията при ниско налягане в газова фаза в присъствието на различни катализатори. Най-добри резултати се получават в присъствието на алуминиев оксид, но също се наблюдават в ядро частично алкилирането. С добър добив възможно да извършва N-метилиране с метанол анилин в присъствието на магнезиев оксид.
Катализаторът активен алуминиев оксид. Един ефективен катализатор за получаване на N-метиланилин в газова фаза съдържа оксиди на мед, барий, титан, и хром. Този катализатор дава добив от около 96% за 100 часа работа, след което се изисква регенерация (чрез преминаване на смес от въздух и пара при 250-380 ° С) и последващо възстановяване на метанол пара.
В газова фаза на активен алуминиев оксид анилин взаимодейства с диметил етер, за да се образува N-метил и N. N-диметил производни.
Процесът на течна фаза се провежда при 180-200 ° С и налягане до 3 МРа, в моларно съотношение на анилин: метанол: H 2SO 4 = 1: 1.6: 0.1. Процесът газова фаза се извършва в присъствието на хетерогенен катализатор, който цикъл на работа е да 250ch. Недостатъци на тези процеси - честотата, с нисък добив и качеството на N-метиланилин, големи количества отпадъци, ниско живот катализатор, ниски параметри на околната среда и екологични.
научни бази хетерогенна каталитична процеса на синтез на N-метиланилин в съдържащия мед катализатор, който катализатор е NTC-4 първо се препоръчва от имащ в състава си 54% CuO, 11.0% ZnO, 14.0% CR2 03 и 19.5 A12 03%.
Намерено нов метод за синтез на N-метиланилин, като се използва нов каталитична система NTK-4, което осигурява при атмосферно налягане в температурен интервал 190-220 ° С с определена скорост на подаване на метанол 0,15ch 2,0 мол / kgkt и моларно съотношение на анилин. метанол. водород = 1: 1.2-2: 2-8 превръщане на анилин с N-метиланилин 89-90%.
Метод за получаване на N-метиланилин осъществява в промишлен мащаб "Volzhsky Orgsintez". Експериментално потвърди, че реакцията между метанол и анилин по повърхността на катализатора STC-4 преминава през етап формалдехид формация, която е ограничаващ скоростта.
monomethylaniline производство се извършва в съответствие със следната схема:
- Алкилиране на анилин с метанол
Бензен, нитробензен и анилин са големи произвежданите химични вещества, така че monomethylaniline възможно производството да осигури всеки от етапите на веригата.
Процесът на хидрогениране на нитробензен към анилин се извършва в поток от циркулиращ водород при следните условия (Таблица 3).
Таблица 3. Условия за синтез на N-метиланилин
При тези условия (Таблица 4) се постига за подаване превръщане на анилин 96,0- 99,0% и monomethylaniline на добив (N-метиланилин) е 95,0-98,5% от преустроена анилин. Добив страничен продукт N, N-диметиланилин, не превишава 5,0%.
Тези процеси се извършват в тръбни реактори. За разделянето на реакционните продукти използват периодични или непрекъснати дестилационни колони с ефективност от 25-30 теоретични плочи.
Една възможна схема производство на N-метиланилин в съществуващите рафинерии показани в поточна диаграма (Фигура 5). Поради ограничението на концентрацията на бензена в бензин, този процес може да се счита като алтернативни методи за решаване на този проблем селективно хидриране на бензен или бензол, съдържащ фракция с метилциклохексана на хидроизомеризация.
Механизмът на този процес може да се представи със следната схема:
Фигура 5. Диаграма на потока Метод за синтез на N-метиланилин
Catalyst - mednohromovy контакт STC-4 се работи непрекъснато, без регенерация 2 години. Степента на превръщане на анилин е 96-99%, селективността на N-метиланилин 95-98,5% добив от N, N-диметиланилин 2.5-3%.
N-метиланилин, от химическата природа на простият пример на ароматни мастни вторични амини. Маслообразен жълт прозрачна течност, потъмняване под влиянието на атмосферния кислород до светло кафяво, с персистираща тежка неприятна миризма на ароматни аминосъединения. Лесно разтваря в органични разтворители, мазнини, бензин, алкохол, бензен, ацетон, етер, хлороформ. Лошо вода (Таблица 1).
N-метиланилин се използва като суровина и междинен на органичния синтез междинно съединение за бои, полимери, хербициди, като разтворител за синтез на лекарства, стабилизатори пироксилин прахове, състави за производство на многофункционална добавка към бензини (за увеличаване на октановото число). Нитрирането на N-метиланилин се получава нитриращ смес тетрил - взривяване средство за взривяване капсули и детонатори междинни.
1 Общи характеристики на N-метиланилин 3
1.1 Физични свойства и приложение на N-метиланилин 3
1.2 Спецификации N-метиланилин 4
Околната среда аспекти 1.3, използвайки N-метиланилин 6
2 Теоретични основи на синтеза на ароматни амини 7
2.1 аминиране бензенов пръстен 8
2.1.1 заместване на халоген амин 8
2.1.2 заместване на хидроксилната амин 10
2.1.3 амонолиза етери и естери 11
2.1.4 арилиране на първични и вторични амини 11
2.2 Взаимодействие на ароматни амини 12
2.2.1 алкилиране на ароматни амини 13
2.2.2 Характеристики на N-алкилиране на анилин 14
2.2.3 алкилиране алкохоли 14
2.2.4 Алкилиране на 16 с алкилхалогениди
2.2.5 алкилиране естери 16
2.2.6 Взаимодействието на анилин с алдехиди 16
2.2.7 Алкилиране на първични и вторични амини 17
2.3 Разделяне амини 18
Редуктивно аминиране на 2,4 19
3 Методи за получаване на N-метиланилин 21
3.1 лабораторни методи за получаване на N-метиланилин 21
3.2 промишлени методи за получаване на N-метиланилин 24
3.3 научни разработки в синтеза на N-метиланилин
28
Библиография 33
Свързани статии