2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用.doc

2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用沈小朋 （应化0902班 ） 学号：2009310200807摘要：2-氯三乙胺盐酸盐是一种白色结晶，有吸湿性。在245度升华而不分解。溶于乙醇和氯仿，极微溶于苯，几乎不溶于乙醚，有刺激性。它是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，因此对它的合成具有重要意义。关键词：二乙胺 氯化亚砜 N,N-二乙氨基乙醇，氯仿1. 引言2-氯三乙胺盐酸盐为白色结晶,熔点143-146。易溶于水,不溶于醚和冷醇。他的主要用途：2-氯乙胺盐酸盐为重要的精细化工原料。在医药工业是可用于合成头孢替安、牛磺酸等。它还是氨基酸、缩二氨酸和核苷酸的衍生试剂。国外对该产品的开发较早,鉴于目前国内对其需求量不断增大,开发一条工合理、污染少、产品质量高的合成路线,对于满足各行业的需求是十分必要的。综合文献报道,合成2-氯乙胺盐酸盐主要有气相法和液相法,由于气相法需通纯氯化氢气体,这对设备要求高,操作难度较大,而且反应温度高,反应时间长达36h。本次实验采用液相法进行，实验条件容易达到，操作易于控制，利用N,N-二乙氨基乙醇和氯化亚砜反应，生成最终产物。2.实验原理3.实验过程3.13.11仪器及设备150ml二口烧瓶、250ml三口烧瓶、电磁搅拌器、恒压滴液漏斗、尾气回收装置、回流冷凝管、直形冷凝管、水银温度计、分液漏斗、150ml锥形瓶、烧杯、铁架台、布氏漏斗、量筒3.12药品二乙胺、氯乙醇、苯、氢氧化钠、氯化亚砜、乙醚、无水碳酸钠、冰块、无水乙醇、氯仿3.2实验步骤3.21 N,N-二乙氨基乙醇的合成安装装置：在DF-101s集热式恒温加热磁力搅拌器上安装回流装置，固定干燥的三颈烧瓶、球形冷凝管，装好尾气回收装置，吸收液为碱性溶液，因为反应中有HCl气体冒出。接通冷凝水，调整水速。注意装置的安稳和检漏工作。加药品：然后在三颈烧瓶侧口加入45ml化学纯二乙胺（二乙胺极易燃，具有腐蚀性，取用的时候要注意安全），在三口烧瓶内加入一颗干净的磁子。反应开始：开启水浴锅并搅拌，搅拌速度不宜太快（在10-20之间）。水浴加热（温度60度左右）至沸。二乙胺沸点为55.5度，但由于体系与环境的温度差导致装置散热等原因，将温度设置成稍高于沸点的温度，更有利于反应的进行。在三颈烧瓶侧口安装干燥的恒压滴液漏斗，滴液漏斗一定要提前检漏，滴液漏斗中加入29ml氯乙醇（分析纯），缓慢滴加，持续加热（温度为90度），因为这个温度处于二乙胺和氯乙醇的沸点之间，不会影响反应的质量，但提高了反应速率。搅拌8小时左右，在加热的前2小时内，液体逐渐由无色变为棕黄色，继续加热，液体逐渐由棕黄色变至棕红色，颜色逐渐加深。这8个小时可间断。8小时后停止加热，冷却后，本应结晶，却没有。加入65%的氢氧化钠溶液，（实验中65%的NaOH不能完全溶解，用饱和NaOH即可。而且要注意NaOH溶解是放热反应，注意安全），搅拌至固体全部溶解，此时溶液变为浅黄色。然后用苯为萃取剂（320ml）提取，特别注意分液漏斗的检漏，萃取之前可先将上层清夜倒到锥形瓶中，这样萃取更快。萃取液用无水碳酸钠干燥3小时以上，抽滤。安装蒸馏装置，尤其注意安装温度计及温度计的位置，将滤液进行蒸馏，温度80度左右，蒸馏过程中注意观察温度计的温度。先将苯蒸馏出来，至无液体蒸馏出来为止，苯进行回收，瓶中剩余液体直接用于下一步反应。3.22 2-氯-1-（N,N-二乙氨基）乙烷盐酸盐的合成换回回流装置，称量上一步反应产生液体的质量，为45.56g，为取液方便，直接用于此步反应，只是后面加入药品的量要按比例换算。在150ml二口烧瓶中加入40.3g N,N-二乙氨基乙醇和67ml氯仿，进行冰浴，使水浴锅温度降至0度，同时开启搅拌。当温度维持在0度时，缓慢滴加含51g二氯亚砜的40ml氯仿，（先在锥形瓶中加入40ml氯仿，再在通风橱下向锥形瓶内加51g氯化亚砜，因为氯化亚砜极易挥发，毒性大，所以一定要注意在通风橱去加），一定要缓慢滴加，若加入过快，瞬间会有大量气体产生，易发生危险。尾气吸收装置里液体碱性一定要很强，便于吸收气体完全。滴加1.5小时左右，温度先是维持60度，然后上升到75度。滴加完毕后，继续加热回流3小时左右，至无酸性气体放出为止。换成蒸馏装置，将氯仿75度蒸干，因为氯仿沸点为61.2度，温度稍高于沸点易于蒸干，在蒸馏快结束时，将温度再调高一点，有利于氯仿蒸干，将氯仿回收。瓶中剩余固体用无水乙醇重结晶，经滴液漏斗缓慢加入75ml的无水乙醇，并搅拌，直到固体全部溶解为止，得到黑色溶液。冷却后加入1.46g活性炭脱色，电磁搅拌，加热至80度左右，保持沸腾10min,趁热抽滤，迅速将滤液转入三口烧瓶。经滴液漏斗加入54ml乙醚，产品几乎不溶于乙醚，反应中的其他有机溶剂与乙醚互溶，搅拌，40度回流20min，冷却结晶，为加速冷却，采用冰水冷却。短时间内迅速有黄白色晶体产生，并沉在烧杯底部，分层后乙醚处在上层。抽滤得产品，产品为黄色晶体。称量质量，13.28g.4.结果与讨论本实验所涉及的反应过程较多，实验操作复杂，实验装置要经常更换，反应时间较长所用的实验药品气味刺激性较大。实验时要仔细操作，注意安全，实验装置要正确连接，注意通风。如果在加热时，烧瓶内冒出大量气体，应立即停止加热，远离加热装置，保证人身安全。在反应中，控制好反应的时间和温度，这决定了最后产物的产率。4.1反应时间的影响第一步实验中，二乙胺和氯乙醇要反应8小时，可间断。应注意反应的时间把握，反应过长或过短都会影响产率。最后得到的2氯三乙胺盐酸盐颜色偏黄，可能是在活性炭脱色时，时间较短造成的。4.2反应温度的影响实验前，查阅相关试剂的沸点，在加热回流蒸馏过程中，注意温度控制在溶剂沸点左右，稍高于沸点，不可过高，防止副反应发生。5.结论本次实验是制备2-氯三乙胺盐酸盐的实验室方法，该反应条件温和,对设备要求低,副反应少,无需后处理即可得到高纯度的产品,而且产品色泽好，操作易于进行，为工业化生产提供了非常好的实验原理，同时还具有