Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Получение метилмеркаптана
|
|
Установка состоит из одногорлой колбы соединенной с обратным холодильником, который соединен с барботёром заполненным 10%-ной серной кислотой, барботёр соединен с осушительной колонной, заполненной хлоридом кальция. Осушительная колонна соединена с приемником, заполненным хлороформом. Приёмник охлаждают до –15°С на ледяной бане с солью.
В одногорлую колбу вносят 70 г сульфата S-метилизотиомочевины и добавляют к ней 100 мл 20%-ного раствора едкого натра. Колбу соединяют с обратным холодильником и остальным оборудованием. Затем реакционную колбу медленно нагревают до температуры кипящей водяной бани. Интенсивность нагрева зависит от нужной скорости выделения метилмеркаптана. Выход определяют по изменению массы приемника до и после реакции. Условия и результаты опытов приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Массы исходных веществ и выходы продукта
| № | Масса сульфата S-метилизотиомочевины, г | Объем 20%-ного раствора NaOH, мл | Выход | |
| г | % | |||
| 4, 93 | 81, 6 | |||
| 10, 14 | 83, 9 | |||
| 9, 51 | 78, 7 |
Полученный вышеописанным способом метилмеркаптан согласно литературным данным [17] является чистым продуктом и не требует какой-либо дополнительной очистки.
2.2.4 Получение гидрохлорида S, S′ -ди(метилтио)имина
Установка состоит из колбы, соединённой с барботёром заполненным 93%-ной серной кислотой, барботёр соединен с осушительной колонной, заполненной хлоридом кальция. Осушительная колонна соединена с приемником, заполненным раствором метилмеркаптана в хлороформе. Приёмник охлажден до –15°С на ледяной бане с солью.
В приемник вносят 1 моль роданистого метила из расчета на 1 моль метилмеркаптана. Затем в колбу вносят 20 моль хлорида натрия и медленно, с помощью капельной воронки, приливают 20 моль 100%-ной серной кислоты. Затем колбу нагревают на кипящей водяной бане и выдерживают при 100°С до прекращения выделения газа. Для большего выхода продукта герметично закрытую колбу-приемник оставляют на ночь в холодильнике. Осадок гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина отделяют фильтрованием под вакуумом, используя ручной насос Камовского, промывают на фильтре небольшим количеством хлороформа и сушат под тягой [18]. Условия проведения и результаты опытов приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Массы исходных веществ и выходы продукта
| № | Масса метилмеркаптана, г | Масса роданистого метила, г | Масса хлорида натрия, г | Масса серной кислоты, г | Выход | |
| г | % | |||||
| 6, 0 | 9, 1 | 15, 0 | 76, 2 | |||
| 16, 3 | 25, 9 | 28, 1 | 52, 6 | |||
| 15, 0 | 22, 8 | 182, 8 | 26, 4 | 31, 2 |
Качество продукта контролируем УФ-спектрометрически. Для этого необходимо чтобы концентрация раствора составляла С» 1· 10–4 моль/л. Для получения желаемой концентрации навеску 7, 9 мг гидрохлорида S, S′ -ди(метилтио)имина растворяют в 500 мл дистиллированной воды в мерной колбе.
2.2.5 Получение S, S ¢ -ди(метилтио)-N-нитроимина
Нитрованием гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина было наработано необходимое количество S, S¢ -ди(метилтио)-N-нитроимина.
В 2-х горлую колбу, снабженную термометром и мешалкой, помещали 30 мл уксусного ангидрида, при охлаждении колбы на ледяной бане с помощью пипетки постепенно приливали 5 мл 98%-ной азотной кислоты, удерживая температуру реакционной смеси не выше 10°С. После добавления азотной кислоты содержимое колбы охлаждали до 3°С и начинали присыпать небольшими порциями 6 г гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина, поддерживая температуру реакционной смеси в интервале 4-6 °С. Производили часовую выдержку. После ее окончания реакционную массу выливали в кристаллизатор и испаряли под тягой при комнатной температуре. Выделившиеся кристаллы S, S¢ -ди(метилтио)-N-нитроимина промывали водой.
В таблице 2.4 представлены результаты пятнадцати экспериментов. Из данной таблицы видно, что на выход продукта существенное влияние оказывают объем азотной кислоты, время дозировки гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина, а также объем уксусного ангидрида. Отметим, что уменьшение времени дозировки гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина, а также снижение количества уксусного ангидрида (с 30 мл до 20 мл), положительно влияет на выход S, S¢ -(диметилтио)-N-нитроимина. Наиболее оптимальные условия были достигнуты в эксперименте № 14, где выход составил 34, 1%.
Таблица 2.4 – Результаты экспериментов по получению S, S¢ -ди(метилтио)-N-нитроимина
| № | mгидрохлорида НИ | VHNO₃ , мл | VУА, мл | Дозировка, мин | Выдержка, мин | mНИ (после водной очистки) | Выход, % |
| 2, 5 | 2, 6 | 0, 75 | 28, 4 | ||||
| 2, 3 | 2, 6 | 0, 48 | 19, 8 | ||||
| 2, 1 | 2, 6 | 0, 50 | 23, 1 | ||||
| 5, 34 | 5, 2 | 1, 58 | 28, 1 | ||||
| 4, 8 | 5, 2 | 1, 04 | 20, 6 | ||||
| 6, 0 | 6, 5 | 1, 64 | 25, 9 | ||||
| 6, 0 | 6, 5 | 1, 66 | 26, 2 | ||||
| 6, 0 | 5, 2 | 1, 72 | 27, 2 | ||||
| 6, 0 | 5, 2 | 1, 70 | 26, 9 | ||||
| 6, 0 | 4, 5 | 1, 70 | 26, 9 | ||||
| 6, 0 | 4, 0 | 1, 65 | 26, 1 | ||||
| 6, 0 | 4+1* | 1, 91 | 30, 2 | ||||
| 6, 0 | 3+2* | 2, 11 | 33, 3 | ||||
| 6, 0 | 3, 9 | 22, 5 | 2, 16 | 34, 1 | |||
| 6, 0 | 3, 2 | 21, 5 | 1, 97 | 31, 1 |
Примечание: * - прилив азотной кислоты ведется в два приема: 1-й – перед дозировкой гидрохлорида S, S¢ -ди(метилтио)имина, 2-й – после его дозировки.
Качество продукта контролируем УФ-спектроскопически.
2.3 Исследование взаимодействия S, S′ -ди(метилтио)-N-нитроимина с нуклеофильными реагентами
2.3.1 Изучение реакции взаимодействия S, S′ -ди(метилтио)-N-нитроимина с едким натром