Перейти к содержимому
Форум химиков на XuMuK.ru
Ruslan_Sharipov

Как получить этилендиамин из дихлорэтана с максимальным выходом

Рекомендуемые сообщения

Хочу получить этилендиамин аминированием дихлорэтана водным раствором аммиака на границе раздела двух жидкостей:

 

C2H4Cl2 + 2 NH3 = C2H4(NH2)2 + 2 HCl

 

При какой температуре идёт эта реакция? Полагаю, при этом могут образовываться различные вторичные и третичные амины и полиамины. Как подавить их образование и увеличить выход этилендиамина? Куда уйдёт образующийся HCl ? Будет растворяться в дихлорэтане, а затем улетать (здесь я предполагаю, что из двух жидкостей дихлорэтан будет наверху)? Или же пойдёт вниз и даст хлорид аммония (тогда аммиак нужно брать в двойном количестве)?

 

Ещё вопросы. Можно ли аммиак заменить солью аммония? Например, так

 

3 C2H4Cl2 + 2 (NH4)3PO4 = 3 C2H4(NH2)2 + 2 H3PO4 + 6 HCl

 

Чем при этом гасить образующиеся кислоты? Или они не помешают процессу?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вы правы - во взаимодействии дихлорэтана с аммиаком будут идти все предполагаемые реакции и чтобы их подавить и сместить в сторону образования этилендиамина надо применять большой избыток аммиака(чем больше, тем лучше). Насчет вашего вопроса с солями аммония - категорически такая реакция не идёт и никаких кислот дихлорэтан вытеснять не будет, потому что реакция не идёт с протонированным атомом азота, который и есть в солях аммония.


Вы правы - во взаимодействии дихлорэтана с аммиаком будут идти все предполагаемые реакции и чтобы их подавить и сместить в сторону образования этилендиамина надо применять большой избыток аммиака(чем больше, тем лучше). Насчет вашего вопроса с солями аммония - категорически такая реакция не идёт и никаких кислот дихлорэтан вытеснять не будет, потому что реакция не идёт с протонированным атомом азота, который и есть в солях аммония.

Реакция будет идти лучше при повышенной температуре, то бишь при кипячении.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Хочу получить этилендиамин аминированием дихлорэтана водным раствором аммиака на границе раздела двух жидкостей:

 

C2H4Cl2 + 2 NH3 = C2H4(NH2)2 + 2 HCl

 

При какой температуре идёт эта реакция? Полагаю, при этом могут образовываться различные вторичные и третичные амины и полиамины. Как подавить их образование и увеличить выход этилендиамина? Куда уйдёт образующийся HCl ? Будет растворяться в дихлорэтане, а затем улетать (здесь я предполагаю, что из двух жидкостей дихлорэтан будет наверху)? Или же пойдёт вниз и даст хлорид аммония (тогда аммиак нужно брать в двойном количестве)?

 

Ещё вопросы. Можно ли аммиак заменить солью аммония? Например, так

 

3 C2H4Cl2 + 2 (NH4)3PO4 = 3 C2H4(NH2)2 + 2 H3PO4 + 6 HCl

 

Чем при этом гасить образующиеся кислоты? Или они не помешают процессу?

 

Без автоклава и нагревания под давлением реакция будет идти до морковкина заговенья. Нужен кратный избыток концентрированного аммиака, а его без автоклава не нагреешь.

Получится богатая смесь того-сего, которую ещё разогнать надо.

 

Попробуй перемешивать ДХЭ с четырёхкратным количеством аммиака 25%-го. Показатель прохождения реакции - исчезновение органического слоя.

 

Кстати, в качестве промежуточных веществ при этом получаются бета-хлорамины, которые будут на начальном этапе экстрагироваться в органический слой. А это не очень-то приятные вещества (аналоги азотистого иприта).

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Попробуй перемешивать ДХЭ с четырёхкратным количеством аммиака 25%-го. Показатель прохождения реакции - исчезновение органического слоя.

Спасибо. Это я попробую. Но сначала хочу выяснить, может быть есть способы повысить выход целевого продукта без сильного отхода от стехиометрии. Надо связать аммиак чем-то, чтобы только один атом водорода в нём был реакциоспособным, а остальные блокировались. Может быть аммиак в составе комплексов будет таким: Cu([NH3)4]2+ или что-то наподобие этого. Комплексные соли можно высушить и смешать с дихлорэтаном без воды.

Насчет Вашего вопроса с солями аммония - категорически такая реакция не идёт, потому что реакция не идёт с протонированным атомом азота, который и есть в солях аммония.

А как насчёт мочевины? C дихлорэтаном она скорее всего даст пятичленный гетероцикл. Можно ли потом разорвать этот гетероцикл по карбонильному углероду?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А что если в огнетушитель залить дихлорэтана аммиака 25 процентного и варить на водяной бане пару суток помешивая

Сколько надо варить чтобы иприты нафиг там проалкилировались от греха подальше

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Спасибо. Это я попробую. Но сначала хочу выяснить, может быть есть способы повысить выход целевого продукта без сильного отхода от стехиометрии. Надо связать аммиак чем-то, чтобы только один атом водорода в нём был реакциоспособным, а остальные блокировались. Может быть аммиак в составе комплексов будет таким: Cu([NH3)4]2+ или что-то наподобие этого. Комплексные соли можно высушить и смешать с дихлорэтаном без воды.

 

 

Не получится. Да и дело не в водороде, а в азоте. Ничто не поможет, кроме большого избытка аммиака.

 

А как насчёт мочевины? C дихлорэтаном она скорее всего даст пятичленный гетероцикл. Можно ли потом разорвать этот гетероцикл по карбонильному углероду?

 

С мочевиной реакция не пойдёт. Амидный азот - слишком слабый нуклеофил.

А что если в огнетушитель залить дихлорэтана аммиака 25 процентного и варить на водяной бане пару суток помешивая

Сколько надо варить чтобы иприты нафиг там проалкилировались от греха подальше

 

Промежуточные бета-хлорамины в воде плохо растворяются, а в растворе в избытке аммиака живут очень не долго. Нет органической фазы - нет и хлораминов.

А сколько времени надо для реакции - эксперимент покажет :)

Изменено пользователем yatcheh

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Не получится. Да и дело не в водороде, а в азоте. Ничто не поможет, кроме большого избытка аммиака.

Сказал как отрезал. Ну тогда объясните, пожалуйста, что случается с азотом, когда он в комплексе Cu([NH3)4]2+. В ионе аммония говорилось, что он протонирован. А здесь что не так?

С мочевиной реакция не пойдёт. Амидный азот - слишком слабый нуклеофил.

Есть ли какие-то приёмы из слабого нуклеофила сделать сильного? Типа стянуть или натянуть электронное облако. Вот если мочевина в гидроперите, не сдвинется ли это самое облако в нужную сторону?

А сколько времени надо для реакции - эксперимент покажет

Вот в Википедии написано: При нагревании до 120°С дихлорэтана с аммиаком в водных или спиртовых средах в присутствии солей аммония получают этилендиамин. Ну раз получают, значит при указанной температуре реакция идёт приемлемо быстро.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сказал как отрезал. Ну тогда объясните, пожалуйста, что случается с азотом, когда он в комплексе Cu([NH3)4]2+. В ионе аммония говорилось, что он протонирован. А здесь что не так?

 

 

А чем, по-вашему, азот за медь цепляется? Той самой неподелённой парой, которая ему нуклеофильность придаёт. Чтобы с ДХЭ прореагировать он должен сначала от меди отцепиться.

Нет в этом смысла. Вместо того, чтобы создать максимальную концентрацию аммиака, вы его зачем-то связываете.

 

Есть ли какие-то приёмы из слабого нуклеофила сделать сильного? Типа стянуть или натянуть электронное облако. Вот если мочевина в гидроперите, не сдвинется ли это самое облако в нужную сторону?

 

Чтобы слабый нуклеофил превратить в сильный надо полностью перестроить всю молекулу.

Гидроперит - это кристаллосольват мочевины и перекиси, существует только в кристаллическом состоянии. В растворе распадается на мочевину и перекись.

Вот в Википедии написано: При нагревании до 120°С дихлорэтана с аммиаком в водных или спиртовых средах в присутствии солей аммония получают этилендиамин. Ну раз получают, значит при указанной температуре реакция идёт приемлемо быстро.

 

Я и говорю - нагревание под давлением. Промышленный способ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Спасибо. Это я попробую. Но сначала хочу выяснить, может быть есть способы повысить выход целевого продукта без сильного отхода от стехиометрии. Надо связать аммиак чем-то, чтобы только один атом водорода в нём был реакциоспособным, а остальные блокировались. Может быть аммиак в составе комплексов будет таким: Cu([NH3)4]2+ или что-то наподобие этого. Комплексные соли можно высушить и смешать с дихлорэтаном без воды.

А как насчёт мочевины? C дихлорэтаном она скорее всего даст пятичленный гетероцикл. Можно ли потом разорвать этот гетероцикл по карбонильному углероду?

Очень давно пробовал эти самые комплексы меди смешать с дихлорэтаном. После нескольких недель на батарее зимой не наблюдалось ни малейших признаков реакции. Надежда была на то, что аммиак слабо связан с комплексом и будет отщепляться (на воздухе он же быстро улетает). Но температуры батареи явно не достаточно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Очень давно пробовал эти самые комплексы меди смешать с дихлорэтаном. После нескольких недель на батарее зимой не наблюдалось ни малейших признаков реакции. Надежда была на то, что аммиак слабо связан с комплексом и будет отщепляться (на воздухе он же быстро улетает). Но температуры батареи явно не достаточно.

 

Помимо свободного аммиака нужен ещё и полярный растворитель. Реакция-то - SN2, с образованием переходного комплекса с разделением зарядов. Да хлорид-аниону, как уходящей группе, нужен хороший растворитель. Вода, или спирт - хорошие растворители.

Изменено пользователем yatcheh

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×