Способ получения хлорида n, n-диметил-n-(2-хлорэтил) гидразиния

 

Сущность: продукт N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиний. Т.пл. 116-117 град. С. Реагент 1: несимметричный диметилгидразин. Реагент 2: дихлорэтан. Условия реакции в среде низшего алифатического спирта при соотношении реагент 1: реагент 2: спирт=1:3-5:0,1-1.

Заявляемый объект относится к области органического синтеза, а именно, к синтезу хлористой соли четвертичного гидразиния формулы Хлорид N,N-диметил-(2-хлорэтил)гидразиния обладает высокой биологической активностью и может использоваться как эффективный регулятор роста растений. Продукт малотоксичен, экологически неопасен.

Из аналогов известен способ получения хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния, описанный немецкими авторами (J. Jung, K. H. Konig, патент ФРГ N 1542680, кл. 12 13 от 22.12.64 г.).

Согласно аналогу целевой продукт получают следующим образом: 1) Несимметричный диметилгидразин (НДМГ) смешивают с нагретым до 70^oC80^oС дихлорэтаном (ДХЭ) в мольном соотношении НДМГ:ДХЭ=1:8,75.

2) Полученную массу выдерживают при указанной температуре 1-2 часа.

3) После охлаждения реакционной массы кристаллы соли гидразиния отфильтровывают и очищают перекристаллизацией из смеси этилацетат:этанол.

Конверсию НДМГ и выход готового продукта авторы не проводят.

Указанный способ получения соли гидразиния можно рассматривать как чисто препаративный способ, непригодный для промышленной реализации из-за возможного осаждения готового продукта на стенки реактора и затруднения его выгрузки.

Известен также способ получения хлорида N, N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния, описанный в статье (R. F. Evans, W. Kynaston, J. Idris' Jone, J. Chem. Soc. 1963 (Aug), 4031-40).

Указанный способ является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принят заявителем за ближайший аналог.

Согласно ближайшему аналогу, целевой продукт получают следующим образом: 1) НДМГ смешивают с ДХЭ и метанолом в мольном соотношении НДМГ:ДХЭ:метанол=1:5,5:15,4.

2) Смесь кипятят на водяной бане в течение 3,5 часов.

3) Метанол выпаривают, остаток перекристаллизовывают из н-пропанола.

Недостатком способа является низкий выход (1,5%) целевого продукта.

Суть заявляемого способа состоит в том, что целевой продукт получают в присутствии растворителя алифатического спирта путем смешения НДМГ, ДХЭ и спирта в мольных соотношениях 1:(3^oC5):(0,5^oC1).

Полученную реакционную массу нагревают до 75-95^oС и выдерживают при указанной температуре 1^oC4 часа.

Выход хлорида N, N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния составляет 60^oC70% считая на загруженный НДМГ.

Ниже приведена таблица сопоставительных данных аналога и заявляемого способа.

Как видно из таблицы 1, заявляемый способ позволяет получить целевой продукт с высокой конверсией НДМГ при использовании меньшего избытка спирта и с большим выходом (60-70%).

Авторы утверждают, что заявляемый способ отвечает критерию изобретения "изобретательский уровень", т.к. на основании ознакомления с научно-технической и патентной информацией не было обнаружено совокупности заявляемых средств при получении хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Вариант осуществления N 1.

1) В реактор при комнатной температуре загружают 34,5 г (0,75 моля) этанола и при перемешивании прибавляют 445 г (4,5 моля) дихлорэтана и 91,3 г (1,5 моля) N, N-диметилгидразина. (Возможна и иная последовательность загрузки компонентов: сначала загружают ДХЭ, затем спирт и НДМГ).

2) Полученный по п. 1 раствор при постоянном перемешивании нагревают до 76-78^oС и выдерживают 3 часа.

3) После окончания выдержки содержимое реактора охлаждают до 0-15^oС.

4) Выпавшие кристаллы готового продукта отделяют от маточного раствора.

Конверсия НДМГ 97,3% Выход очищенной и высушенной до постоянной массы соли 65% считая на загруженный НДМГ.

Выделенный хлорид N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния имеет следующие физико-химические характеристики.

1. Внешний вид белое или слегка желтоватое гигроскопическое кристаллическое вещество.

2. Молекулярная масса 159,06.

3. Температура плавления, ^oС 116-117.

4. Плотность, г/см³ 1,31.

Готовый продукт хранится в герметичной таре.

Остальные примеры, доказывающие правомерность заявленных интервалов, осуществляют аналогично примеру 1, а их переменные параметры и показатели приведены в таблице 2 (включая вариант осуществления N 1).

Проведение синтеза хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния по заявляемому способу в присутствии алифатического спирта обеспечивает: 1) возможность применения в синтезе меньшего избытка ДХЭ, что позволяет значительно увеличить съем целевого продукта с единицы объема аппарата; 2) простые и надежные условия выгрузки хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния из-за отсутствия осаждения его на стенках реактора, что позволяет проводить процесс в промышленной аппаратуре; 3) осуществление процесса получения хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния возможно как в периодическом, так и в непрерывном режиме.

Хлорид N, N-диметил-N-(2-хлорэтил)гидразиния, полученный по заявляемому способу, используют в качестве регулятора роста различных сельскохозяйственных культур.

Формула изобретения

Способ получения хлорида N,N-диметил-N-(2-хлорэтил)-гидразиния взаимодействием несимметричного диметилгидразина с избытком дихлорэтана в присутствии низшего алифатического спирта при нагревании, отличающийся тем, что процесс проводят при молярном соотношении несимметричного диметилгидразина, хлорэтана и спирта 1 3 5 0,5 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1