способ получения хлоридов 1,1-диметил-1-алкилгидразиния или их смесей

Формула изобретения

Способ получения хлоридов 1,1-диметил-1-алкилгидразиния общей формулы



где n 10-18,

или их смесей взаимодействием 1-хлоралкана с 1,1-диметилгидразином в среде растворителя при нагревании, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют 1,1-диметилгидразин в мольном соотношении 1,3 2,0 к 1 молю хлоралкана и процесс осуществляют при 75 85^oС в течение 3 5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к синтезу хлоридов 1,1-диметил-1-алкилгидразиния общей формулы



где n 10 18

1,1-Диметил-1-алкилгидразиниевые соли используются в качестве катионных поверхностно-активных веществ, мягчителей, детергентов, антистатиков, дефолиантов.

Из аналогов известен способ получения четвертичных гидразиниевых солей - О.Westohal, Ber. 74, S.775 776 (1941).

Процесс протекает при нагревании спиртового раствора реагентов до 110^oС.

Известен также способ получения диметилалкилгидразиниевых солей, в частности, хлоридов. Способ включает взаимодействие диметилалкиламинов с хлорамином в трихлорэтане Патент США N 2929847, 1960; G.M.Omietanski, H.H. Sisler, JACS, 78, p. 1211 (1956).

Недостатком указанных способов является необходимость осуществления специального синтеза того или другого исходного соединения (1-метил-1-алкил (С₁₀- C₁₈)-гидразинов или диметилалкил (С₁₀- C₁₈)-аминов).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (ближайший аналог) является способ получения 1,1-диметил-1-алкилгидразиниевых солей, описанный в статье-Kamayama, Eiichi, Minegishi Yotaka, Industr. Chem.Soc. 71, N 10, p.1671 1674 (1968).

По ближайшему аналогу смесь эквимолярных количеств галоидалкана и 1,1-диметилгидразина кипятят в спирте, а затем отгоняют растворитель.

Время синтеза хлорида 1,1-диметил-1-додецилгидраиния по ближайшему аналогу составляет 20 ч, выход 69% Для хлорида 1,1-диметил-1-цетилгидразиния эти значения составляют 16 ч и 55% соответственно.

Основным недостатком ближайшего аналога является длительность процесса.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что синтез четвертичных гидразиниевых солей проводят путем смешения неэквимолярных количеств 1-хлоралкана и 1,1-диметилгидразина (в мольном соотношении 1-хлоралкан: 1,1-диметилгидразин 1:(1,3 2,0). Реакционную смесь нагревают до температуры 75 85^oС и выдерживают при этой температуре в течение 3 - 5 ч. Процесс проводят при непрерывном перемешивании.

Выход четвертичной соли по заявляемому способу составляет 82 92% считая на основное вещество.

Ниже приведена табл.1 сопоставительных данных ближайшего аналога и заявляемого способа.

Как видно, по заявляемому способу синтез четвертичных гидразиниевых солей протекает в четыре раза быстрее, чем по ближайшему аналогу, и с большим выходом.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом:

Вариант осуществления N1.

К 176,7 г (1 моль) хлористого децила добавляют при перемешивании 78,1 (1,3 моль) 1,1-диметилгидразина. Смесь нагревают до температуры 80 85^oС с обратным холодильником и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч при перемешивании. Полученный продукт представляет собой после охлаждения густую пасту светло-серого цвета.

Продукт перекристаллизовывают из смеси органических растворителей (бензол, ацетон) и получают 210,3 г очищенного продукта после сушки в вакуум-эсикаторе до постоянной массы, что соответствует выходу хлорида 1,1-диметил-1-децилгидразиния 88,8 мас. а в расчете на основное вещество (207,7г) 87,7% от теории.

Выделенный хлорид 1,1-диметил-1-децил-гидразиния имеет следующие характеристики:

1. Внешний вид белое кристаллическое вещество.

2. Температура плавления: 125 128^oC.

3. Содержание ионного хлора: 14,78% что соответствует содержанию основного вещества 98,73%

4. Данные элементного анализа (в скобках приведены расчетные значения);

C: 60,42% (60,86);

H: 12,03% (12,34);

N: 12,67% (11,83).

Остальные примеры, доказывающие правомерность заявленных интервалов, осуществляют аналогично осуществлению N1, а их переменные параметры и показатели приведены в табл. 2, включая вариант осуществления N1.

Как видно, заявленный способ обеспечивает высокий выход целевых продуктов.