Въведение
Много химици правят метиламин от хексамин и HCl киселина. Мисля, че това отнема много време, а HCl е доста неприятна. Така открих, че лесно може да се направи много качествен метиламин от амониев хлорид и формалдехид (формалин). Единственият недостатък на този метод е, че човек трябва да има качествен формалдехид. Може да има утайка от параформалдехид на дъното, това не вреди, дори малко, но формалдехидът трябва да е силен, а не някаква разредена гадост, 35-40% е добре. А сега към по-несигурния метод. Ако направите така, както е казано по-долу, ще получите около 600-750 г доста чист метиламин хидрохлорид без диметиламин, който е идеален за Al/Hg редукционни аминирания.
Външен вид: бял прах;Температура на кипене: 225-230 °C/15 mmHg;
Температура на топене: 231-233 °C;
Молекулно тегло: 67,52 g/mol.
Бележка за безопасност: всички манипулации да се извършват в издърпваща се сонда или под аспиратор; метиламинът е доста токсично вещество, не позволявайте на изпаренията му да попаднат в дихателните пътища. Необходимо е да се използва респираторна маска. Вдишването на метиламин причинява силно дразнене на кожата, очите и горните дихателни пътища. Първоначално води до възбуда, а след това до потискане на централната нервна система. Смъртта може да настъпи от спиране на дишането. Необходимо е използването на химическо стъкло, ръкавици, химическо палто и респираторна маска.
Оборудване и стъклария.
- Три голи колби с кръгло дъно 5 L x2;
- Кръглодънна колба с капачка 5 L;
- чаши 5 L x2, 2 L x2;
- Кондензатор на Liebig и система с водна помпа (за охлаждане на кондензатора) или воден поток;
- Стойка за реторта и скоба за закрепване на апаратурата;
- Свързваща тръба;
- Адаптер за дестилация с вакуумен кран;
- Ресиверна колба 1 L;
- Лабораторен термометър (от 0 °C до 200 °C) с адаптер за колба;
- Конвенционална фуния за сухи вещества (d 15 cm) и течности (d 15-20 cm);
- Лабораторна везна (подходяща за 1 - 5000 g);
- Нагревател;
- Голяма фуния на Бюхнер с диаметър 25 cm (или филтър на Шот) и колба 5 L;
- Пирексова чиния 5 л;
- Аспиратор с водна струя;
- Ледена баня (0 °C);
- Стъклена пръчка;
- Магнитна бъркалка;
- Епруветка за сушене x2;
- Шпатула;
- Вакуумен ексикатор (голям);
- Хартиен филтър.
Реагенти.
- 4 kg (3711 ml, 47-53 мола) технически формалдехид (35-40 %; d 1,078 g/ml при 20 °C);
- 2 kg (37 мола) технически амониев хлорид;
- ~1600 ml абсолютен етанол или n-бутилов алкохол.
Процедура
В 5-литрови колби с три голи кръгли дъна, снабдени със запушалка, която държи кондензатор, настроен за низходяща дестилация, и термометър, който ще се простира добре в течността, се поставят 4 kg (3711 ml, 47-53 мола) технически формалдехид (35-40 %; d 1,078 g/ml при 20 °C) и 2 kg (37 мола) технически амониев хлорид. Сместа се нагрява на парна баня, докато не се отделя повече дестилат, и след това на пламък, докато температурата на разтвора достигне 104 °C. При около 90 °C започва екзотермична реакция (в началото трябва да се охлажда на водна баня, за да се поддържа температура под 104-106 °C).
Температурата се поддържа на това ниво, докато не се получи повече дестилат (четири до шест часа).
Дестилатът, който се състои от странични продукти като метилал (bp 42-43 °C), метилформат и вода, които могат да бъдат обработени с разтвор на NaOH за възстановяване на метилал (диметоксиметан) и натриев формат. Съдържанието на реакционната колба се охлажда до стайна температура, а отделящият се амониев хлорид се филтрира на голяма фуния на Бюхнер. Трябва да се получи бистър жълтеникав филтрат като на тази снимка.
Майчината течност (в три голи колби с кръгло дъно по 5 L) се концентрира на парна баня под намалено налягане до 2500 ml и отново се охлажда до стайна температура, след което се отделя втора реколта от амониев хлорид. Общото възстановяване на амониев хлорид до този момент възлиза на 780-815 g. Майчината течност отново се концентрира под намалено налягане, докато на повърхността на разтвора започнат да се образуват кристали (1400-1500 ml). След това разтворът се охлажда до стайна температура и чрез филтриране на студения разтвор се получава първа култура от метиламин хидрохлорид, съдържаща известно количество амониев хлорид. Разтворите на метиламин на всички етапи трябва да се охлаждат бързо, за да се стимулира образуването на по-малки кристали. В този момент се получават 625-660 g суров продукт. Основната течност се концентрира под намалено налягане до около 1000 ml и се охлажда, след което се филтрира втора реколта от метиламин хидрохлорид (170-190 g). Тази маса от кристали се промива с 250 ml студен хлороформ и се филтрира, за да се отстрани по-голямата част от наличния диметиламинов хидрохлорид. След промиването продуктът тежи 140-150 g. Първоначалната изходна течност се изпарява под намалено налягане, доколкото е възможно, чрез нагряване на парна баня, а останалият гъст сиропиран разтвор (около 350 ml) се излива в чаша и се оставя да се охлади, като от време на време се разбърква, за да се предотврати образуването на твърд кек, а получените кристали се промиват с 250 ml студен хлороформ, разтворът се филтрира, като се получават 55-65 g продукт. Няма предимство при по-нататъшното концентриране на майчината течност, която съдържа предимно тетраметилметилендиамин хидрохлорид, но не и триметиламин хидрохлорид. Общият добив на метиламин хидрохлорид е 830-850 g.
Пречистване
Продуктът съдържа вода, амониев хлорид и малко диметиламинов хидрохлорид. За да се получи чист продукт, нечистият метиламин хидрохлорид се рекристализира от абсолютен етанол (разтворимост 0,6 g/100 ml при 15 °C) или за предпочитане от бутилов алкохол (още по-малко разтворим). Пречистването на метиламин хидрохлородина е в реда на нещата, така че прехвърлете целия суров продукт в 5 L rb колба и добавете или ~1600 ml абсолютен етанол, или, в идеалния случай, n-бутилов алкохол. Загрява се при обратен поток със суха тръба с калциев хлорид в продължение на 30 минути. Оставете неразтворените твърди частици да се утаят (амониев хлорид), след което декантирайте бистрия разтвор през хартиен филтър и охладете бързо, за да се утаи Метиламин HCl. Филтрирайте бързо на вакуумната фуния на Бюхнер и прехвърлете кристалите във вакуумен ексикатор. Повторете процеса рефлукс-отцеждане-охлаждане-филтриране още четири пъти, ако използвате абсолютен етанол, или още два пъти, ако използвате n-бутилов алкохол. Възстановяването на амониевия хлорид възлиза на 100-150 g, което прави общото възстановяване 850-950 g. Добивът на рекристализирания метиламин хидрохлорид е 600-750 g (45-51 % от теорията, въз основа на използвания амониев хлорид).
Стандартна серия от 250 g амониев хлорид и 500 g 37 % формалдехид (съдържащ 15 % метанол) дава 100-134 g метиламин хидрохлорид, 27 g диметиламин хидрохлорид и 81 g възстановен амониев хлорид. Дестилатът съдържа метилал (формалдехид диметил ацетал) и метил формат, който след обработка с NaOH може да даде 25 g натриев формат и 30 g метилал, тъй като съединението не може да се отдели чрез фракционна дестилация, се пристъпва към неутрализация. Амониевият хлорид е много слабо разтворим в концентриран разтвор на метиламониев хлорид, което прави разделянето на съединенията доста рязко.
Стандартна серия от 250 g амониев хлорид и 500 g 37 % формалдехид (съдържащ 15 % метанол) дава 100-134 g метиламин хидрохлорид, 27 g диметиламин хидрохлорид и 81 g възстановен амониев хлорид. Дестилатът съдържа метилал (формалдехид диметил ацетал) и метил формат, който след обработка с NaOH може да даде 25 g натриев формат и 30 g метилал, тъй като съединението не може да се отдели чрез фракционна дестилация, се пристъпва към неутрализация. Амониевият хлорид е много слабо разтворим в концентриран разтвор на метиламониев хлорид, което прави разделянето на съединенията доста рязко.
Last edited:
