氯三乙胺盐酸盐的制备及应用

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氯三乙胺盐酸盐的制备及应用
2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用
摘要:2-氯三乙胺盐酸盐又叫2-二乙氨基氯乙烷盐酸盐,是一种白色针状结晶。

熔点为210-212℃,溶于乙醇和氯仿,微溶于丙酮,几乎不溶于乙醚。

作为一种重要的化工中间体,广泛用于医药、农药及其他产品的合成,该产品也主要做相转移催化剂,因此它的合成具有重要意义。

关键词:2-氯三乙胺基乙醇;二乙胺;氯仿;合成
1.引言
2-氯三乙胺盐酸盐是一种重要的有机合成中间体,不仅用于药物胺碘酮、胃复康、氯酚胺枸橼酸盐、延通心的合成,还是弱阴离子交换介质(DEAE)[2]的原料。

鉴于其在医药、农药及其他产品的合成上的重要作用,2-氯三乙胺盐酸盐的合成具有重要意义。

因此,就需要开发出一条具有竞争力和良好前景的合成路线。

通过查阅文献以及对二乙氨基氯乙烷盐酸盐的合成方法的了解,我们设计了一个简单的能在实验室完成的合成方法,即以二乙胺、氯乙醇、氯化亚砜为原料,通过两步简单的反应制得最终产物2-氯三乙胺盐酸盐。

2.实验部分
2.1实验原理
H3C
NH H3C C lC H2C H2O H H3C
N
H3C
CH2CH2OH
SO C l2H3C
N
H3C
CH2CH2Cl
2.2实验准备
2.2.1仪器及设备
150 ml单口瓶、250 ml三口烧瓶、电磁搅拌器一台、恒压滴液漏斗、尾气回收装置(橡胶管漏斗烧杯)、回流冷凝管、直形冷凝管、水银温度计、分液漏斗、150 ml锥形瓶、量筒、抽滤瓶、滤纸、真空泵、布氏漏斗、电子天平、玻璃
棒、玻璃塞、尾接管。

2.2.2实验药品
冰、二乙胺、氯乙醇、石油醚、氢氧化钠、氯化亚砜、氯仿、乙醚、无水碳酸钠、pH试纸、活性炭。

2.3实验步骤
2.3.1 N, N—二乙氨基乙醇的合成
在集热式恒温加热磁力搅拌器上安装回流装置。

向锅中加入适量的水,固定干燥的三颈烧瓶、球形冷凝管,装好尾气回收装置,吸收液为NaOH碱性溶液,因为反应中有HCl气体冒出。

接通冷凝水,注意下进上出,并调整水速。

开始反应:
(一)从三颈烧瓶斜口出加入90 ml 二乙胺, 并放入一颗磁子,水浴(60℃)上加热至沸后,约在1 h 内经恒压滴液漏斗(使用前注意提前检漏)加入29 ml 氯乙醇, 持续加热(90℃)、搅拌8小时。

二乙胺沸点55℃,氯乙醇沸点129℃,温度设为90℃是因为其处于二乙胺和氯乙醇的沸点之间,不会对反应产生其他影响,而且提高了反应的速率。

反应1个小时内,三口烧瓶内壁上出现少量白色晶体,随后开始产生大量白色固体,反应进行到8小时时,烧瓶内有大量白色固体,且呈浑浊状态。

停止加热,取出烧瓶,冷却结晶。

(二)配置饱和氢氧化钠溶液50ml,向三口瓶中缓慢加入饱和氢氧化钠溶液,并搅拌,使产物溶解,消耗30ml饱和NaOH溶液。

此时用pH试纸检验溶液酸碱性,测得pH=9,表明产品中无HCl。

然后进行抽滤,去除白色固体(NaCl),得到淡黄色液体产品。

用石油醚为萃取剂(3×20ml)提取。

萃取分层是,上层液体为淡黄色,下层为乳白色。

萃取完毕,将上层液体移至洁净的锥形瓶中,加入适量的
无水Na
2CO
3
,干燥3小时以上。

(三)将锥形瓶中的液体抽滤,去除无水Na
2CO
3。

安装好蒸馏装置,温度计
的水银球放在蒸馏头的支管口处。

将滤液进行蒸馏,先将石油醚(沸点:60-90℃)蒸馏出来,约80min时无液体蒸馏出来。

将石油醚回收,瓶中剩余液体直接用于下一步反应。

2.3.2 2—氯—1— (N, N—二乙氨基)乙烷盐酸盐的合成
(一)安装好回流装置,称量上一步瓶中的剩余液体的质量,为23g。

为取
液方便,直接在此三口瓶中加入39ml氯仿,冰浴使温度降至0 ℃。

在不断搅拌的同时,滴加含34.9克二氯亚砜的23ml氯仿,约需1 h 加完。

滴加完毕后,继续加热(60℃)回流约2.5 h左右,至无酸性气体放出为止,此时pH=7。

(二)将装置改为蒸馏装置,把溶剂(氯仿沸点:61.2℃)蒸干(75℃),并回收氯仿。

瓶中剩余暗红色固体用无水乙醇-乙醚重结晶。

再次改为回流装置,经滴液漏斗加入约38 ml的无水乙醇时,固体刚好全部溶解,得深红色溶液。

自然冷却后,加入2.5g活性炭(上述固体质量的1 %-5 %),电磁搅拌,加热至约80℃,保持沸腾30min,趁热抽滤,迅速将滤液转入单口烧瓶。

(三)经滴液漏斗加入约60 ml的乙醚,搅拌,40 ℃回流20 min,冷却、静置于冰水中结晶。

抽滤得到白色产品,称重。

反应结束:
实验制得15.55g(湿重)产品。

3.实验结果及分析
二乙胺有氨样特臭,强碱性,具腐蚀性,易挥发、易燃;氯乙醇,
易燃、有毒、具刺激性;乙醚,有特殊刺激气味,极易挥发、易燃;氯仿,有特殊气味、易挥发。

纯品对光敏感,低毒,有麻醉性,有致癌可能性;二氯亚砜淡黄色至红色、发烟液体,有强烈刺激气味,有毒。

所以,试验中应打开通风橱,注意远离火种、热源。

[5]本实验使用的药品大多对身体都有伤害,易燃,实验前需要查阅资料以正确掌握使用及存储药品的方法,避免对身体带来危害。

3.1 反应时间的影响
二乙胺与氯乙醇反应8小时,时间可间断,对产品或许还是有些许影响,实验中要注意对反应时间的把握,不可过长,亦不可过短。

第一步反应得到的N,N-二乙氨基乙醇只有23g,远小于理论值,可能是因为萃取分液时,操作太急,未等其完全分离。

第一次使用活性炭脱色时,所得液体是黄色,可能是因为时间较短造成的,而脱色30min后,得到淡黄色液体,最终产物为白色,这说明,控制反应时间非常重要。

3.2反应温度的影响
实验前,要做好充分准备,查阅各试剂的沸点,在回流、蒸馏过程中,一定要选择合适的温度,防止副反应的发生,影响实验产率。

4.结论
本次实验是制备2-氯三乙胺盐酸盐的实验室方法。

该反应原料易得,条件温和,对设备要求低,副反应少,操作简单,无需后处理即可得到高纯度的产品,而且产品色泽好,为工业化合成2-氯三乙胺盐酸盐提供了非常好的实验原理。

同时它还具有反应快、操作容易控制、溶剂可循环使用等特点。

因此是一条具有竞争力和良好前景的合成工艺路线,但要真正应用于大规模生产,还要综合考虑生产成本、设备需求、生产环境等因素。

参考文献:
[1] 古昆, 陈静波, 刘玫, 刘笃庆, & 杨富佑. (1998). 2-二乙氨基乙基-4′-甲苯基醚盐酸盐的合成及应用研究. 云南大学学报 (自然科学版), 3.
[2] 施霏,离子液体溶解法制备纤维素层析介质及应用研究[D]. 硕士论文, 杭州: 浙江大学, 2011.
[3] 刑其毅徐瑞秋, 周政. 基础有机化学[M]. 高等教育出版社, 1994.
[4]有机化学实验[M]. 高等教育出版社, 2000.
[5]《危险化学品安全管理条例》、《易制毒化学品管理条例》。

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