2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用 (有机合成)

综合性教学实习论文题目2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用姓 名吴晓烨学号2011310200106专 业应用化学指导老师江洪职称教授中国•武汉

二O—三年九月综合性教学实习有机合成论文2-氯三乙胺盐酸盐的制备及应用吴晓烨应化1101 2011310200106摘要：纯的2-氯三乙胺盐酸盐是一种白色针状结晶，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，因此该产品是一种重要的有机合成中间体，本文详细综述了实验制备2-氯三乙胺盐酸盐的过程和注意事项。关键词：二乙胺 N,N-二乙氨基乙醇 二乙氨基氯乙烷盐酸盐 氯化亚砜1前言2-氯三代乙胺盐酸盐(2-chloro-triethylamin)又称为2-二乙氨基氯乙烷盐酸盐(2-Diethylaminoethylchloridehydrochloride)。其CAS是869-24-9。由CAS数据库可知：分子式是C6H15Cl2N,分子量是172.10。白色针状结晶，熔点210-212，溶于乙醇，微溶于丙酮，是一种重要的精细化工产品。在医药工业是可用于合成头抱替安、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实验部分2.1实验原理NHH3cC1CH2CH2OHH3cH3cSOCl2NHH3cC1CH2CH2OHH3cH3cSOCl2H3cH3cH3cN—CH2N—CH2ch2cich2oh2.2实验试剂与仪器实验试剂

综合性教学实习有机合成论文氢氧化钠 二乙胺 氯乙醇 分析纯 氯化亚砜石油醚 三氯甲烷 无水乙醇 无水乙醚 无水碳酸钠实验仪器三口烧瓶（250ml）、二颈烧瓶（250ml）、磁石、恒压滴液漏斗、尾接管、玻璃漏斗、玻璃棒、回流冷凝管、直形冷凝管、水银温度计（200oC）、分液漏斗、锥形瓶（150ml）、量筒（50ml/10ml）、布氏漏斗、滤纸、抽滤瓶、剪刀、橡胶管、玻璃塞、电吹风、广泛pH试纸、DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器电子天平（METTLER-TOLEDOPL402-L）、SHZ-D（III）循环水式真空泵2.3实验过程2.3.1N,N—二乙氨基乙醇的合成如图1,安装加液回流装置，并且检漏。在装有回流冷凝管、磁石和恒压滴液漏斗的三颈烧瓶内加入90ml二乙胺（沸点为55.5，分子量73.14，密度0.702-0.706g/cm3）水浴加热至50°C后，约在1h内经恒压滴液漏斗加入29ml氯乙醇（沸点为128.8°C，分子量80.51,密度1.195-1.199g/cm3），持续加热搅拌8h（可间断），液体由无色至棕黄色,产生白色固体，冷却。加入饱和氢氧化钠水溶液，搅拌至固体全部溶解。然后用石油醚（密度小于水）为萃取剂分三次（3X20m）提取上层液体。加入适量无水NaCO至液体透明，干燥3小时以上，抽滤。如图2,安装蒸馏装置，将滤液升温95C进行蒸馏，先将石油醚（沸程60-90C）蒸馏出来回收，瓶中剩余液体直接用于下一步反应。产物称重30.00克。图1加液回流装置图图1加液回流装置图2常压蒸馏装置2.3.22-氯三代乙胺盐酸盐的合成：在250ml三口烧瓶中加入30.00克N,N—二乙氨基乙醇和50ml氯仿，冰浴使温度降至0°C,尾气回收烧杯里装入碱性吸收液。在通风橱下不断搅拌的同时，缓慢滴加含45.5克二氯亚砜（沸点78.8C）的30ml氯仿，约1h加完。滴加完毕后，缓慢上升温度，继续加热至60C回流约2.5h，液体成黄黑色，至无酸性气体放出为止（用pH试纸检测）。然后换成蒸馏装置升温至80C将溶剂蒸干，并回收氯仿（沸点61-62C）。瓶中粘稠状深棕色固体用无水乙醇重结晶，经滴液漏斗加入24ml的无水乙醇，直到固体刚好全部溶解为止，得深棕色溶液，自然冷却至60C左右。加入活性炭2g（上述固体质量的1%-5%）,电磁搅拌，加热至约80C，保持沸腾15min,趁热抽滤，迅速将棕红色滤液转综合性教学实习有机合成论文入二颈烧瓶。经恒压滴液漏斗加入约40ml乙醚，至刚刚产生固体为止，搅拌，45°C保持回流状态20min,溶液成浅绿色，冰水浴冷却结晶。抽滤得目标产品，易吸潮需密封保存，产品为白色固体，称重6.31g。若产品为黄色晶体，则加入适量无水乙醇和活性炭回流，再次重结晶。3结果与讨论N,N—二乙氨基乙醇理论产量：[29ml*0.5*(1.195+1.199)g/cm3]/80.51*117.19=50.53g2-氯三代乙胺盐酸盐理论产量：30g/117.19*172.10=44.06g2-氯代三乙胺盐酸盐产率：8.21g/44.06g*100%=18.63%4误差及分析原料比的影响原先方案原料比近似为1:1，并且加入氯乙醇时水浴温度过高，导致二乙胺挥发。加热回流4h后，还没有固体析出也没有变粘稠。就重新开始实验，并改为加入90ml二乙胺。重新反应后，于3小时后产生大量白色晶体，所以开始反应时二乙胺与氯乙醇的比为2:1，较为合理。但烧瓶的上部也存在大量白色固体(经过推理得为盐酸和二乙胺的反应产物)，这可能是所得产品量少的原因之一。脱色时间的影响第一次无水乙醇-乙醚混合溶剂重结晶后，滤液为红棕色，产品为黄色，分析后可能是因为脱色时间过短。从新加入5ml无水乙醇加热至沸腾状态，重新脱色15min后，滤液成绿褐色。非澄清，于是再次加入5ml无水乙醇加热至沸腾状态，重新脱色15min后，滤液成澄清的浅绿色。产品为针状白色晶体。乙醚用量的影响在第二次冰水浴重结晶时，不如第一次很快出现晶体，但加入一定量乙醚后迅速出现大量白色晶体。抽滤时，用乙醚清洗瓶壁，抽滤瓶还有白色晶体产生。所以第一次重结晶的滤液里有产品损失，导致产率低5安全操作本次实验多为有毒试剂，刺激性大，特别是二氯亚砜和反应产生的氯化氢气体。实验室不仅要注意通风(实验操作最好在通风橱内进行)，取实验药品时也应注意带上手套，必要时戴上口罩，恒压滴液漏斗也需要经常检漏。本次实验产品有较大毒性，需要收集(装入密封塑料袋或其他容器)后集中处理并不要直接用手接触(用手套和玻璃棒进行收集)。6实验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及设备需求等因素。参考文献[l£l-KashefH,FarghalyAAH,HaiderN,etal.UnexpectedHydrazinolysisBehaviourofl-Chloro-4-methyl-5H-pyridazino[4,5-b]indoleandaConvenientSynthesisofNew[1,2,