Úvod
Mnoho chemiků vyrábí methylamin z hexaminu a kyseliny HCl. Myslím, že je to časově velmi náročné a HCl je dost hnusná. Proto jsem zjistil, že lze snadno vyrobit spoustu kvalitního methylaminu z chloridu amonného a formaldehydu (formalinu). Jedinou nevýhodou této metody je, že člověk musí mít kvalitní formaldehyd. Na dně může být usazenina paraformaldehydu, to nevadí, ani trochu, ale formaldehyd musí být silný a ne nějaká zředěná sračka, 35-40 % je v pořádku. A teď k té méně spolehlivé metodě. Pokud to uděláte tak, jak je uvedeno níže, získáte asi 600-750 g docela čistého hydrochloridu methylaminu bez dimetylaminu, který je ideální pro redukční aminy Al/Hg.
Vzhled: bílý prášek;Bod varu: 225-230 °C/15 mmHg;
Bod tání: 231-233 °C;
Molekulová hmotnost: 67,52 g/mol.
Bezpečnostní pokyny: veškerou manipulaci provádějte ve vytahovací sondě nebo pod digestoří; methylamin je poměrně toxická látka, jeho výpary nevstupujte do dýchacích cest. Je nutné používat dýchací masku. Vdechování methylaminu způsobuje silné podráždění kůže, očí a horních cest dýchacích. Nejprve vede k excitaci a následně k depresi centrálního nervového systému. Může dojít ke smrti v důsledku zástavy dýchání. Je nutné používat chemické sklo, rukavice, chemický plášť a dýchací masku.
Vybavení a sklo.
- Tři baňky s kulatým dnem o objemu 5 l x2;
- baňka s kulatým dnem a uzávěrem 5 l;
- Kádinky 5 L x2, 2 L x2;
- Liebigův kondenzátor a systém vodního čerpadla (pro chlazení kondenzátoru) nebo průtok vody;
- Retortový stojan a svorka pro upevnění přístroje;
- Připojovací trubice;
- Destilační adaptér s vakuovým kohoutem;
- Přijímací baňka 1 l;
- Laboratorní teploměr (0 °C až 200 °C) s adaptérem na baňku;
- Běžná nálevka pro suché látky (d 15 cm) a kapaliny (d 15-20 cm);
- Laboratorní váhy (vhodné 1 - 5000 g);
- Ohřívač;
- Velká Buchnerova nálevka Ø 25 cm (nebo Shottův filtr) a baňka 5 l;
- Pyrexová miska 5 l;
- Aspirátor s vodním paprskem;
- Ledová lázeň (0 °C);
- Skleněná tyčinka;
- Magnetické míchadlo;
- Sušicí trubice x2;
- Špachtle;
- Vakuový exsikátor (velký);
- Papírový filtr.
Reagencie.
- Technické formaldehydy (35-40 %; d 1,078 g/ml při 20 °C): 4 kg (3711 ml, 47-53 molů);
- 2 kg (37 molů) technického chloridu amonného;
- ~1600 ml absolutního etanolu nebo n-butylalkoholu.
Postup
Do pětilitrové baňky se třemi nahými kulatými dny, opatřené zátkou držící kondenzátor nastavený na sestupnou destilaci a teploměr, který dobře zasahuje do kapaliny, se umístí 4 kg (3711 ml, 47-53 molů) technického formaldehydu (35-40 %; d 1,078 g/ml při 20 °C) a 2 kg (37 molů) technického chloridu amonného. Směs se zahřívá na parní lázni, dokud nepřestane přecházet destilát, a poté nad plamenem, dokud teplota roztoku nedosáhne 104 °C. Při teplotě asi 90 °C se spustí exotermická reakce (na začátku je třeba ji občas ochladit ve vodní lázni, aby se teplota udržela pod 104-106 °C).
Teplota se udržuje na tomto bodě, dokud se nepřidá žádný destilát (čtyři až šest hodin).
Destilát, který se skládá z vedlejších produktů, jako je methylal (bp 42-43 °C), methylformiát a voda, která může být upravena roztokem NaOH, aby se získal methylal (dimethoxymethan) a mravenčan sodný. Obsah reakční baňky se ochladí na pokojovou teplotu a oddělený chlorid amonný se odfiltruje na velké Buchnerově nálevce. Měli byste získat čirý nažloutlý filtrát jako na tomto obrázku.
Matečný louh (ve třech nahých baňkách s kulatým dnem o objemu 5 l) se zahušťuje na parní lázni za sníženého tlaku na 2500 ml a opět se ochladí na pokojovou teplotu, načež se oddělí druhá úroda chloridu amonného. Celkový výtěžek chloridu amonného do tohoto okamžiku činí 780-815 g. Matečný louh se opět koncentruje za sníženého tlaku, dokud se na povrchu roztoku nezačnou tvořit krystaly (1400-1500 ml). Poté se zchladí na pokojovou teplotu a filtrováním studeného roztoku se získá první zrno methylamin-hydrochloridu, které obsahuje trochu chloridu amonného. Roztoky methylaminu ve všech krocích by měly být rychle ochlazeny, aby se podpořila tvorba menších krystalů. V tomto okamžiku se získá 625-660 g surového produktu. Matečný louh se nyní zkoncentruje za sníženého tlaku na přibližně 1000 ml, ochladí se a poté se odfiltruje druhá kultura methylamin-hydrochloridu (170-190 g). Tento krystal se promyje 250 ml studeného chloroformu a přefiltruje, aby se odstranila většina přítomného hydrochloridu dimetylaminu. Po promytí váží produkt 140-150 g. Původní matečný louh se pak odpaří za sníženého tlaku, pokud je to možné, zahřátím na parní lázni a hustý sirupovitý roztok (asi 350 ml), který zůstane, se nalije do kádinky a nechá se za občasného míchání vychladnout, aby se zabránilo vzniku pevného koláče, a získané krystaly se promyjí 250 ml studeného chloroformu, roztok se přefiltruje a získá se 55-65 g produktu. Další zahušťování matečného roztoku, který obsahuje převážně tetramethylmethylenediamin hydrochlorid, ale žádný trimethylamin hydrochlorid, není výhodné. Celkový výtěžek methylamin-hydrochloridu je 830-850 g.
Purifikace
Produkt obsahuje vodu, chlorid amonný a trochu dimethylamin-hydrochloridu. Pro získání čistého produktu se nečistý methylamin-hydrochlorid rekrystalizuje z absolutního ethanolu (rozpustnost 0,6 g/100 ml při 15 °C) nebo nejlépe z butylalkoholu (ještě méně rozpustný). Nyní je na řadě čištění methylamin-hydrochloridu, takže se veškerý surový produkt převede do 5l rb baňky a přidá se buď ~1600 ml absolutního ethanolu, nebo ideálně n-butylalkoholu. Zahřívejte při refluxu se suchou trubicí s chloridem vápenatým po dobu 30 minut. Nechte nerozpuštěné pevné látky usadit (chlorid amonný), pak čirý roztok dekantujte přes papírový filtr a rychle ochlaďte, aby se vysrážel methylamin HCl. Rychle přefiltrujte na vakuové Buchnerově nálevce a krystaly přeneste do vakuového exsikátoru. Proces reflux-odstředění-chlazení-filtr opakujte ještě čtyřikrát, pokud používáte absolutní etanol, nebo ještě dvakrát, pokud používáte n-butylalkohol. Výtěžek chloridu amonného činí 100-150 g, takže celkový výtěžek je 850-950 g. Výtěžek rekrystalizovaného methylamin-hydrochloridu je 600-750 g (45-51 % teorie, na základě spotřebovaného chloridu amonného).
Standardní postup z 250 g chloridu amonného a 500 g 37% formaldehydu (obsahujícího 15% methanol) dává 100-134 g methylamin-hydrochloridu, 27 g dimethylamin-hydrochloridu a 81 g regenerovaného chloridu amonného. Destilát obsahuje methylal (formaldehyd dimethylacetal) a methylmravenčan, z něhož lze po úpravě NaOH získat 25 g mravenčanu sodného a 30 g methylalu, protože sloučeninu nelze oddělit frakční destilací, přichází v úvahu neutralizace. Chlorid amonný je velmi málo rozpustný v koncentrovaném roztoku methylamoniumchloridu, takže oddělení sloučenin je poměrně ostré.
Standardní postup z 250 g chloridu amonného a 500 g 37% formaldehydu (obsahujícího 15% methanol) dává 100-134 g methylamin-hydrochloridu, 27 g dimethylamin-hydrochloridu a 81 g regenerovaného chloridu amonného. Destilát obsahuje methylal (formaldehyd dimethylacetal) a methylmravenčan, z něhož lze po úpravě NaOH získat 25 g mravenčanu sodného a 30 g methylalu, protože sloučeninu nelze oddělit frakční destilací, přichází v úvahu neutralizace. Chlorid amonný je velmi málo rozpustný v koncentrovaném roztoku methylamoniumchloridu, takže oddělení sloučenin je poměrně ostré.
Last edited:
