2-氯三乙胺鹽酸鹽的制備及應(yīng)用 (有機(jī)合成)

綜合性教學(xué)實(shí)習(xí)論文題目2-氯三乙胺鹽酸鹽的制備及應(yīng)用姓 名吳曉燁學(xué)號2011310200106專 業(yè)應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)老師江洪職稱教授中國?武漢

二O—三年九月綜合性教學(xué)實(shí)習(xí)有機(jī)合成論文2-氯三乙胺鹽酸鹽的制備及應(yīng)用吳曉燁應(yīng)化1101 2011310200106摘要：純的2-氯三乙胺鹽酸鹽是一種白色針狀結(jié)晶，有吸濕性。在245度升華而不分解。溶于乙醇和氯仿，極微溶于苯，幾乎不溶于乙醚，有刺激性。它是一種重要的化工中間體，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥及其他產(chǎn)品的合成，因此該產(chǎn)品是一種重要的有機(jī)合成中間體，本文詳細(xì)綜述了實(shí)驗(yàn)制備2-氯三乙胺鹽酸鹽的過程和注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：二乙胺 N,N-二乙氨基乙醇 二乙氨基氯乙烷鹽酸鹽 氯化亞砜1前言2-氯三代乙胺鹽酸鹽(2-chloro-triethylamin)又稱為2-二乙氨基氯乙烷鹽酸鹽(2-Diethylaminoethylchloridehydrochloride)。其CAS是869-24-9。由CAS數(shù)據(jù)庫可知：分子式是C6H15Cl2N,分子量是172.10。白色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)210-212，溶于乙醇，微溶于丙酮，是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。在醫(yī)藥工業(yè)是可用于合成頭抱替安、牛磺酸等。它還是氨基酸、縮二氨酸和核苷酸的衍生試劑。國外對該產(chǎn)品的開發(fā)較早，鑒于目前國內(nèi)對其需求量不斷增大，開發(fā)一條工合理、污染少、產(chǎn)品質(zhì)量高的合成路線對于滿足各行業(yè)的需求是十分必要的。綜合文獻(xiàn)報(bào)道，合成2-氯乙胺鹽酸鹽主要有氣相法和液相法,由于氣相法需通純氯化氫氣體,這對設(shè)備要求高，操作難度較大，而且反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí)間長達(dá)36h。本次實(shí)驗(yàn)采用液相法進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)條件容易達(dá)到，操作易于控制，利用N,N-二乙氨基乙醇和氯化亞砜反應(yīng)，生成最終產(chǎn)物。2實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)原理NHH3cC1CH2CH2OHH3cH3cSOCl2NHH3cC1CH2CH2OHH3cH3cSOCl2H3cH3cH3cN—CH2N—CH2ch2cich2oh2.2實(shí)驗(yàn)試劑與儀器實(shí)驗(yàn)試劑

綜合性教學(xué)實(shí)習(xí)有機(jī)合成論文氫氧化鈉 二乙胺 氯乙醇 分析純 氯化亞砜石油醚 三氯甲烷 無水乙醇 無水乙醚 無水碳酸鈉實(shí)驗(yàn)儀器三口燒瓶（250ml）、二頸燒瓶（250ml）、磁石、恒壓滴液漏斗、尾接管、玻璃漏斗、玻璃棒、回流冷凝管、直形冷凝管、水銀溫度計(jì)（200oC）、分液漏斗、錐形瓶（150ml）、量筒（50ml/10ml）、布氏漏斗、濾紙、抽濾瓶、剪刀、橡膠管、玻璃塞、電吹風(fēng)、廣泛pH試紙、DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器電子天平（METTLER-TOLEDOPL402-L）、SHZ-D（III）循環(huán)水式真空泵2.3實(shí)驗(yàn)過程2.3.1N,N—二乙氨基乙醇的合成如圖1,安裝加液回流裝置，并且檢漏。在裝有回流冷凝管、磁石和恒壓滴液漏斗的三頸燒瓶內(nèi)加入90ml二乙胺（沸點(diǎn)為55.5，分子量73.14，密度0.702-0.706g/cm3）水浴加熱至50°C后，約在1h內(nèi)經(jīng)恒壓滴液漏斗加入29ml氯乙醇（沸點(diǎn)為128.8°C，分子量80.51,密度1.195-1.199g/cm3），持續(xù)加熱攪拌8h（可間斷），液體由無色至棕黃色,產(chǎn)生白色固體，冷卻。加入飽和氫氧化鈉水溶液，攪拌至固體全部溶解。然后用石油醚（密度小于水）為萃取劑分三次（3X20m）提取上層液體。加入適量無水NaCO至液體透明，干燥3小時(shí)以上，抽濾。如圖2,安裝蒸餾裝置，將濾液升溫95C進(jìn)行蒸餾，先將石油醚（沸程60-90C）蒸餾出來回收，瓶中剩余液體直接用于下一步反應(yīng)。產(chǎn)物稱重30.00克。圖1加液回流裝置圖圖1加液回流裝置圖2常壓蒸餾裝置2.3.22-氯三代乙胺鹽酸鹽的合成：在250ml三口燒瓶中加入30.00克N,N—二乙氨基乙醇和50ml氯仿，冰浴使溫度降至0°C,尾氣回收燒杯里裝入堿性吸收液。在通風(fēng)櫥下不斷攪拌的同時(shí)，緩慢滴加含45.5克二氯亞砜（沸點(diǎn)78.8C）的30ml氯仿，約1h加完。滴加完畢后，緩慢上升溫度，繼續(xù)加熱至60C回流約2.5h，液體成黃黑色，至無酸性氣體放出為止（用pH試紙檢測）。然后換成蒸餾裝置升溫至80C將溶劑蒸干，并回收氯仿（沸點(diǎn)61-62C）。瓶中粘稠狀深棕色固體用無水乙醇重結(jié)晶，經(jīng)滴液漏斗加入24ml的無水乙醇，直到固體剛好全部溶解為止，得深棕色溶液，自然冷卻至60C左右。加入活性炭2g（上述固體質(zhì)量的1%-5%）,電磁攪拌，加熱至約80C，保持沸騰15min,趁熱抽濾，迅速將棕紅色濾液轉(zhuǎn)綜合性教學(xué)實(shí)習(xí)有機(jī)合成論文入二頸燒瓶。經(jīng)恒壓滴液漏斗加入約40ml乙醚，至剛剛產(chǎn)生固體為止，攪拌，45°C保持回流狀態(tài)20min,溶液成淺綠色，冰水浴冷卻結(jié)晶。抽濾得目標(biāo)產(chǎn)品，易吸潮需密封保存，產(chǎn)品為白色固體，稱重6.31g。若產(chǎn)品為黃色晶體，則加入適量無水乙醇和活性炭回流，再次重結(jié)晶。3結(jié)果與討論N,N—二乙氨基乙醇理論產(chǎn)量：[29ml*0.5*(1.195+1.199)g/cm3]/80.51*117.19=50.53g2-氯三代乙胺鹽酸鹽理論產(chǎn)量：30g/117.19*172.10=44.06g2-氯代三乙胺鹽酸鹽產(chǎn)率：8.21g/44.06g*100%=18.63%4誤差及分析原料比的影響原先方案原料比近似為1:1，并且加入氯乙醇時(shí)水浴溫度過高，導(dǎo)致二乙胺揮發(fā)。加熱回流4h后，還沒有固體析出也沒有變粘稠。就重新開始實(shí)驗(yàn)，并改為加入90ml二乙胺。重新反應(yīng)后，于3小時(shí)后產(chǎn)生大量白色晶體，所以開始反應(yīng)時(shí)二乙胺與氯乙醇的比為2:1，較為合理。但燒瓶的上部也存在大量白色固體(經(jīng)過推理得為鹽酸和二乙胺的反應(yīng)產(chǎn)物)，這可能是所得產(chǎn)品量少的原因之一。脫色時(shí)間的影響第一次無水乙醇-乙醚混合溶劑重結(jié)晶后，濾液為紅棕色，產(chǎn)品為黃色，分析后可能是因?yàn)槊撋珪r(shí)間過短。從新加入5ml無水乙醇加熱至沸騰狀態(tài)，重新脫色15min后，濾液成綠褐色。非澄清，于是再次加入5ml無水乙醇加熱至沸騰狀態(tài)，重新脫色15min后，濾液成澄清的淺綠色。產(chǎn)品為針狀白色晶體。乙醚用量的影響在第二次冰水浴重結(jié)晶時(shí)，不如第一次很快出現(xiàn)晶體，但加入一定量乙醚后迅速出現(xiàn)大量白色晶體。抽濾時(shí)，用乙醚清洗瓶壁，抽濾瓶還有白色晶體產(chǎn)生。所以第一次重結(jié)晶的濾液里有產(chǎn)品損失，導(dǎo)致產(chǎn)率低5安全操作本次實(shí)驗(yàn)多為有毒試劑，刺激性大，特別是二氯亞砜和反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫氣體。實(shí)驗(yàn)室不僅要注意通風(fēng)(實(shí)驗(yàn)操作最好在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行)，取實(shí)驗(yàn)藥品時(shí)也應(yīng)注意帶上手套，必要時(shí)戴上口罩，恒壓滴液漏斗也需要經(jīng)常檢漏。本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品有較大毒性，需要收集(裝入密封塑料袋或其他容器)后集中處理并不要直接用手接觸(用手套和玻璃棒進(jìn)行收集)。6實(shí)驗(yàn)結(jié)論本次實(shí)驗(yàn)是制備2-氯三乙胺鹽酸鹽的實(shí)驗(yàn)室方法，該反應(yīng)條件溫和，對設(shè)備要求低，副反應(yīng)少,無需后處理即可得到高純度的產(chǎn)品，而且產(chǎn)品色澤好，操作易于進(jìn)行，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了非常好的實(shí)驗(yàn)原理，同時(shí)還具有反應(yīng)快、操作容易控制、溶劑可循環(huán)使用等特點(diǎn)。因此是一條具有競爭力和良好前景的合成工藝路線，但要真正應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，還要綜合考慮生產(chǎn)成本及設(shè)備需求等因素。參考文獻(xiàn)[l￡l-KashefH,FarghalyAAH,HaiderN,etal.UnexpectedHydrazinolysisBehaviourofl-Chloro-4-methyl-5H-pyridazino[4,5-b]indoleandaConvenientSynthesisofNew[1,2,