Способ получения (n, n'- тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата

 

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата, который может быть использован в качестве стимулятора роста и продуктивности растений. Способ заключается во взаимодействии водного раствора диметиламина с формалином с последующим добавлением водного раствора щавелевой кислоты и сульфата меди пентагидрата при температуре 21-22^oС в течение 2-4 ч. Отличие способа состоит в том, что мольное соотношение исходных компонентов составляет (2-2,1):(1-1,1):1:1. Технический результат - упрощение процесса. 1 табл.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к усовершенствованному способу получения (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата общей формулы (N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрат может найти применение в качестве стимулятора роста и продуктивности растений.

Известен способ /авт.св. 1786020 СССР (1992), БИ N 1 (1993)/ получения N, N'-тетраметилметилендиамина уксуснокислого реакцией тетраметилметилендиамина (2) с эквимольным количеством уксусной кислоты при 20^oC в течение 3-5 ч по схеме Известный способ не позволяет получать (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата формулы (1).

Известен способ получения /авт.св. 1766349 СССР (1990), БИ N 37 (1992)/ (N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата (1) реакцией тетраметилметилендиамина (2) с эквимольным количеством водного раствора щавелевой кислоты при температуре 20-25^oC в течение 1 часа с последующим добавлением сульфата меди пентагидрата (3) и перемешиванием реакционной массы в течение 2 часов. Исходный тетраметилметилендиамин (2) предварительно получают реакцией диметиламина с формальдегидом с последующей экстракцией с помощью изопентана и отделением от растворителя с помощью колоночной ректификации. Указанные реакции протекают по схеме Недостатком известного способа является получение целевого продукта (1) в три технологические стадии: а) получение исходного тетраметилметилендиамина (2) взаимодействием диметиламина с формальдегидом с последующей экстракцией (2) с помощью легкокипящих растворителей и отделением (2) от растворителей колоночной ректификацией;
б) получение N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислого (4) взаимодействием тетраметилметилендиамина (2) с водным раствором щавелевой кислоты;
в) получение (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата (1) взаимодействием N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислого (4) с пентагидратом сульфата меди (3).

Предлагается усовершенствованный способ получения (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата формулы (1).

Сущность способа заключается во взаимодействии водного раствора диметиламина (CH₃)₂NH с формалином (CH₂O) с последующим добавлением при температуре 21-22^oC водного раствора щавелевой кислоты (COOH)₂ и сульфата меди пентагидрата CuSO₄5H₂O, взятых в мольном соотношении (CH₃)₂NH:(CH₂O):(COOH)₂: CuSO₄ 5H₂O = (2-2,1):(1-1,1):1:1 и перемешивании реакционной массы в течение 2-4 часов. Выход (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата составляет 95-100%.

Реакция идет в одну стадию по схеме

Исходные диметиламин и формалин берут в небольшом избытке по отношению к щавелевой кислоте и CuSO₄ 5H₂O, что связано с летучестью диметиламина и формалина из их водных растворов. Реакцию предпочтительно проводить при температуре 21-22^oC, т. к. при более высокой температуре, например 50^oC, увеличивается летучесть диметиламина и формалина из их водных растворов; при более низкой температуре, например 0^oC, уменьшается скорость реакции.

(N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрат (1) образуется только с участием водного раствора диметиламина (CH₃)₂NH, формалина (CH₂O), щавелевой кислоты (COOH) и сульфата меди пентагидрата.

Существенные отличия предлагаемого способа от известных.

Предлагаемый способ в отличие от известного позволяет получать (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрат (1) в одну стадию без отделения промежуточного продукта (2) от растворителей с помощью колоночной ректификации при повышенной температуре.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В стеклянный (или металлический) реактор, снабженный механической мешалкой, последовательно загружают 2,05 моль 15% водного раствора диметиламина, при перемешивании 1,05 моль формалина, затем медленно (не превышая 20^oC) 1 моль 30% водного раствора щавелевой кислоты и 1 моль CuSO₄5H₂O, перемешивают реакционную массу 3 часа. Получают водный раствор (N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрат (1) с выходом 99%. Выход (1) определяли после отгона воды при 40-42^oC (100 Торр).

Спектральные характеристики (N,N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата: ИК-спектр (, см^-1): 3540, 3320, 3230, 2930, 2860, 1680, 1660, 1440, 1380, 1110, 1020, 900, 860.

Другие примеры, подтверждающие способ, приведены в таблице.

Опыты 1 - 7 проводили при комнатной температуре (21-22^oC) и нормальном давлении.

Формула изобретения

Способ получения (N, N'-тетраметилметилендиаминщавелевокислый) сульфат меди пентагидрата общей формулы

путем взаимодействия водного раствора диметиламина с формалином с добавлением водного раствора щавелевой кислоты и сульфата меди пентагидрата при температуре 21 - 22^oC в течение 2 - 4 ч, отличающийся тем, что мольное соотношение исходных компонентов составляет (2 - 2,1) : (1 - 1,1) : 1 : 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1