Способ получения кристалического n,n,n,n-диметилбензил (2- бензоксиэтил)аммонийхлоридаПатент на изобретение №: 2214394 Автор: Гафуров Р.Г., Фёдоров Б.С., Мартынов И.В. Патентообладатель: Институт физиологически активных веществ РАН, Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный центр "ТАХИАТ" Дата публикации: 20 Октября, 2003 Начало действия патента: 17 Июля, 2001 Адрес для переписки: 142432, Московская обл., Ногинский р-н, пос. Черноголовка, ул. Центральная, 4-А, кв.24, Р.Г.Гафурову Изобретение относится к способу получения новой кристаллической формы N, N, N, N-диметилбензил(2-бензоксиэтил)аммонийхлорида, который может быть использован как средство для укоренения рассады и других посадочных материалов. Способ заключается в том, что N,N-диметиламиноэтанол-2 обрабатывают хлористым бензилом сначала при 50-55oС в среде бензола или толуола, с последующим прибавлением воды, нагретой до 50-55oС, отделением водного раствора образующегося четвертичного аммониевого спирта и добавлением гидроокиси щелочного металла, с последующим О-алкилированием четвертичного аммониевого спирта хлористым бензилом при 70-75oС при мольном соотношении N,N-диметиламиноэтанол-2: гидроокись щелочного металла, равном 1:1-1,8, с последующим подкислением реакционной массы соляной кислотой до рН 4-5, разбавлением водой и выделением целевого продукта. Получаемый продукт, в отличие от известного, является бесцветным и имеет температуру плавления 118-120oС. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к химии простых эфиров четвертичных аммониевых спиртов, конкретно к технике получения N,N,N,N-диметилбензил(2-бензоксиэтил)аммонийхлорида (1), который может быть использован в практике растениеводства как средство для укоренения рассады и других посадочных материалов. Известен способ получения диметилбензил(2-бензоксиэтил) аммонийхлорида (1) путем обработки N,N-диметиламиноэтанола-2 хлористым бензилом при 100oС в течение 12 часов, с последующим О-алкилированием образующегося четвертичного аммониевого спирта хлористым бензилом в присутствии 10-60%-ного водного раствора гидроокиси щелочного металла катализатора межфазного переноса, а именно N, N, N, N-триэтилбензил-аммонийхлорида при 40oС [Патентная заявка ФРГ 3126522, опубл. 20.01.1983 г., МКИ А 01 N 25/30, С 07 С 93/042. Патент-аналог US 4482713, опубл. 13.11.1984]. Несмотря на высокий выход (1), который составляет 90% в расчете на исходный N, N-диметил-2-аминоэтанол, известный способ имеет ряд существенных недостатков. К ним относятся: - использование катализатора межфазного переноса, который: а) как и целевой продукт, является солью четвертичного аммония бензильным фрагментом, следовательно, его примесь может привести к изменению спектра физиологической активности целевого продукта, что категорически нежелательно при применении последнего на биологических объектах в качестве фиторегулятора; б) загрязняет целевой продукт и теряется безвозвратно, поскольку разделение смеси двух указанных солей, имеющих практически одинаковую растворимость в промышленных растворителях, затруднительно, является специальной задачей и при включении этой операции в технологический цикл она существенно повысит стоимость производства: - длительность (12 часов) процесса; - проведение стадии кватернизации при 100oС, что связано с большими энергетическими затратами из-за необходимости использования острого пара или другого теплоносителя при наработке продукта в условиях производства; - использование 100%-ного избытка щелочного ремонта. Целью изобретения является: - исключение использования катализатора межфазного переноса; - интенсификация технологического процесса, сокращение его длительности и оптимизация теплового режима; - уменьшение расхода щелочи. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения (1) путем обработки N,N-диметил-2-аминоэтанола хлористым бензилом при повышенной температура с последующим О-алкилированием образующегося четвертичного аммониевого спирта хлористым бензилом в присутствии водного раствора гидроокиси щелочного металла при повышенной температуре, обработку N,N-диметил-2-аминоэтанола проводят в бензоле или толуоле при 50-55oС, после чего прибавляют воду, нагретую до 50-55oС, отделяют водный раствор, добавляют гидроокись щелочного металла и проводят О-алкилирование при 70-75oС и мольном соотношении диметиламиноэтанол:гидроокись щелочного металла, равном 1:(1-1,8), с последующим подкислением реакционной среды соляной кислотой до рН 4-5, разбавлением водой и выделением целевого продукта. При этом необходимыми и достаточными условиями для проведения этого процесса является следующее. 1. Проведение процесса получения четвертичного аммониевого спирта при температуре 50-55oС. Этот интервал оптимален. Повышение температур за 55oС не дает увеличения выхода целевого продукта, следовательно, нецелесообразно, т. к. приводит лишь к дополнительным энергозатратам. При температурах ниже 50oС уменьшается выход (1) и удлиняется время реакции, что также нецелесообразно. 2. Использование мольного соотношения между диэтиламиноэтанолом гидроокисью щелочного металла, равного 1:(1-1,8). Отклонение от этого соотношения как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения приводит к падению выхода (1). 3. Проведение О-бензилирования четвертичного аммониевого спирта при 30-75oС и последующее подкисление реакционной смеси до рН 4-5 обеспечивает полное прохождение реакции и высокий выход (1). Таким образом, вышеперечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение поставленной цели и позволяет считать их для данного технического решения новыми. При этом получаемый продукт, в отличие от известного, является бесцветным и имеет температуру плавления 118-120oС. Сущность способа поясняется следующими примерами конкретного выполнения. Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратно холодильником и термометром, помещали 200,25 г (2,25 М) диметиламиноэтанола в 675 бензола (или толуола) и прибавляли 284,85 г (2,25 М) хлористого бензила. После смешения реагентов перемешивали в течение 1 часа при 50-55oС, добавляли 180 мл воды, нагретой до 55oС, отделяли водный слой, бензольный слой сохраняли и повторно использовали в реакции. К полученному раствору четвертичного аммониевого спирта прибавляли при 25-35oС раствора 162 г (4,06 М) гидроокиси натрия в 160 мл воды, выдерживали 15 минут, затем нагревали до 35-40oС и прибавляли 284,5 г (2,25 М) хлористого бензила. Реакционную массу нагревали до 70-75oС и перемешивали еще 50 минут, затем охлаждали до комнатной температуры и подкисляли конц. водной HCl до рН 5, перемешивали 5 минут и вливали 150 мл воды. Отделяли верхний органический слой, а водный экстрагировали бутанолом-1 (1 100 мл), объединяли органический слой с экстрактом, высушивали над MgSO4. После отгонки бензола и бутанола-1 при пониженном давлении, остатки летучих удаляли при 70-80oС и остаточном давлении 1 мм рт. ст. в течение 1 часа. Получено 631 г (1), выход 91%, бесцветные кристаллы, т.пл. 118-120oС (из ацетона). Найдено: С 70,5; Н 8,00: N 4,8; Сl 11,8%. С18Н24ClNO. Вычислено: С 70,70; H 7,86; N 4,58; Cl 11,62%. Спектр ПМР (CDCl3, б, м.д.): 3,38 s [6Н, N(CH3)2]; 3,97 s (4H, CH2CH2); 4,53 s (2H, C6H5CH2O); 5,0 s (2H, C6H5CH2-N); 7,4-8,0 m (5H, C6H5). Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, с применением 266,4 г (4,05 М) гидроокиси калия. Получено 630,2 г (1), выход 90,8%. Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, но обработку диметиламиноэтанола в бензоле или толуоле проводят при 45oС. Получено 449,7 г (1), выход 64,8% при применении гидроокиси натрия и 442,1 г (63,7%) в случае гидроокиси калия. Пример 4. Процесс проводят аналогично примеру 1, но кватернизацию диметиламиноэтанола проводят при 52oС. Получено 631 г (1), выход 91% при применении гидроокиси натрия и 630 г (выход 90,7%) в случае гидроокиси калия. Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 1, но кватернизацию диметиламиноэтанола проводят при 60oС. Получено 597,4 г (1), выход 86,2% при применении гидроокиси натрия и 615,6 г (выход 88,7%) в случае гидроокиси калия. Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 1, но прибавляют воду, нагретую до 50oС. Получено 629,3 г (1), выход 90,7% при применении гидроокиси натрия н 628,8 г (выход 90,6%) в случае гидроокиси калия. Пример 7. Процесс проводят аналогично примеру 1, но прибавляют воду, нагретую до 60oС. Получено 628 г (1), выход 90,4% при применении гидроокиси натрия и 627,7 г (выход 90,5%) в случае гидроокиси калия. Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1, но прибавляют воду, нагретую до 45oС. Получено 603,2 г (1), выход 86,9% при применении гидроокиси натрия и 601,1 г (86,6%) в случае гидроокиси калия. Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 1, но О-алкилирование проводят при 65oС. Получают 482,8 г (1), выход 70,2% при применении гидроокиси натрия и 472,3 г (68,7%) в случае гидроокиси калия. Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 1, но О-алкилирование проводят при 72oС. Получено 631 г (1), выход 91% при применении гидроокиси натрия н 630 г (90,8%) в случае гидроокиси калия. Пример 11. Процесс проводят аналогично примеру 1, но О-алкилирование проводят при 80oС. Получено 578,4 г (1), выход 83,4% при применении гидроокиси натрия и 569,8 г (82,1%) в случае гидроокиси калия. Пример 12. Процесс проводят аналогично примеру 1, но гидроокиси щелочного металла берут 0,5 моля. Получено 200,8 г (1), выход 28,9% при применении гидроокиси натрия и 149,2 г (21,5%) в случае гидроокиси калия. Пример 13. Процесс проводят аналогично примеру 1, но гидроокиси щелочного металла берут 1,5 моля. Получают 630 г (1), выход 90,9% при применении гидроокиси нaтpия и 629,6 г (90,7%) в случае гидроокиси калия. Пример 14. Процесс проводят аналогично примеру 1, но гидроокиси щелочного металла берут 2,5 моля. Получено 515,2 г (1), выход 74,3% при применении гидроокиси натрия и 502,7 г (72,4%) в случае гидроокиси калия. Пример 15. Процесс проводят аналогично примеру 1, но гидроокиси щелочного металла берут 1 моль. Получают 628,2 г (1), выход 90,5% при применении гидроокиси натрия и 627,9 г (90,4%) в случае гидроокиси калия. Пример 16. Процесс проводят аналогично примеру 1, но подкисление соляной кислотой проводят до рН 6,О. Получают 601 г (1), выход 86,6% при применении NaOH и 597,8 г (86,1%) в случае КОН. Пример 17. Процесс проводят аналогично примеру 1, но подкисление соляной кислотой проводят до рН 2,0. Получают 608,9 г (1), выход 87,8% при применении NaOH и 609,2 г (87,7%) в случае КОН. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет: а) исключить из технологического процесса применение катализатора межфазного переноса и обеспечить необходимую чистоту целого продукта от примеси N,N,N,N-триэтилбензиламмонийхлорида; б) сократить время процесса в 12 раз по сравнению с прототипом; в) снизить температуру на стадии кватернизации со 100oС до 50-55oС; г) сократить расход щелочи в два раза по сравнению с прототипом. В связи с тем, что способ получения (1) не освоен промышленностью, в качестве базового объект принимается известный из литературы способ получения этого продукта (Патентная заявка ФРГ 3126522, опубл. 20.01.83 г., МКИ А 01 N 25/30, С 07 С 93/042. Патент-аналог US 4482713, опубл. 13.11.1984), который рассматривается как прототип.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ получения кристаллического N, N,N,N-диметилбензил(2-бензоксиэтил)аммонийхлорида, имеющего температуру плавления 118-120oС, отличающийся тем, что N, N-диметиламиноэтанол-2 обрабатывают хлористым бензилом сначала при 50-55oС в среде бензола или толуола, с последующим прибавлением воды, нагретой до 50-55oС, отделением водного раствора образующегося четвертичного аммониевого спирта и добавлением гидроокиси щелочного металла, с последующим O-алкилированием четвертичного аммониевого спирта хлористым бензилом при 70-75oС при мольном соотношении N,N-диметиламиноэтанол-2: гидроокись щелочного металла, равном 1:1-1,8, с последующим подкислением реакционной массы соляной кислотой до рН 4-5, разбавлением водой и выделением целевого продукта.Популярные патенты: 2126616 Устройство управления навесной системой трактора ... закрепленными на нем поворотными рычагами, позиционным датчиком и упором конечного выключателя, силовой датчик, состоящий из опертой посредством пружины на корпус серьги, соосные позиционный и силовой рычаги управления соединенные, соответственно, двумя балансирами с позиционным датчиком и серьгой силового датчика, гидрораспределитель с золотником, связанным с одним плечом двуплечего нажимного рычага. На втором плече нажимного рычага установлен подпружиненный шток, соединенный с суммирующим рычагом. Двуплечий нажимной рычаг установлен с возможностью вращательного движения на поворотном валу и снабжен контактным элементом для взаимодействия с упором конечного выключателя при ... 2423033 Способ укрепления склонов посевом семян древесных растений ... период 2008 года. На склоне, где не было поблизости растущих ивовых растений, распределение семян осуществляли привозными обсемененными ветвями ивы путем их потряхивания над поверхностью бровки 1 и склона 2.К концу осени 2008 года всходы достигли высоты 20 40 см. Для предотвращения густой поросли поверхность бровки и склона прореживали, исходя из расчета 2 4 всхода на 1 м.2 Весной, в апреле 2009 года 70 80% побегов пригнули к поверхности почвы и закрепили в наклонном положении комьями почвы. При этом пригибание годичного прироста к поверхности почвы выполняли вниз, влево, вправо, под углом, вверх и с перекрестным расположением побегов растений. Пригибание не всех побегов ... 2245013 Устройство для обмолота легкоповрежденных культур на примере нута (варианты) ... из створок бобов и перемещаются гибкой бесконечной лентой в зазор между декой 10 и нижним обрезиненным вальцом 2. Ворох перетирается и далее под собственным весом падает на переднюю часть транспортной деки. За счет вибрации и далее напора воздушного потока на решетах происходит отделение зерен от сбоины, створок и бобов нута. Очищенное зерно направляется в бункер. Обмолоченное таким образом зерно нута не имеет практически повреждения семенной оболочки и зародыша и поэтому отвечает современным требованиям для посевного материала.Описанный вариант конструктивного использования устройства обеспечит 90-95% вымолот семян легкоповреждаемых культур.Описанное устройство приемлемо ... 2175833 Охладитель молока с аккумулятором холода ... температур между горячим и холодным спаем термоэлектрического блока. Тепло от горячего спая с помощью источника естественного холода, включающего в себя воздушно-жидкостный теплообменник 10 с вентилятором 11, насос 12 с расширительным баком 13, с помощью циркулирующего в нем теплоносителя отводится в окружающую среду. Теплоноситель с низкой температурой замерзания, циркулирующий с помощью насоса 7 через тракт подвода тепла к холодному спаю термоэлектрического блока 6, отбирает тепло от жидкости, заключенной в сосуды 15, и в конечном итоге замораживает ее. После замораживания жидкости в сосудах 15 охладитель готов к работе в режиме охлаждения молока. При работе в режиме охлаждения ... 2228588 Копатель корнеклубнеплодов ... уменьшается сопротивление почвы, действующее на лемех с вилообразными прутками, уменьшается залипание лемеха, что приводит к меньшим затратам энергии, повышению эффективности очистки корнеклубнеплодов при работе агрегата, оборудованного данным копателем корнеклубнеплодов. Формула изобретения 1. Копатель корнеклубнеплодов, содержащий раму, лемех с вилообразными прутками, расположенными горизонтально, и сегментом, кривошипно-шатунный механизм колебательного движения в вертикальной плоскости и механизм привода вибрационного движения в горизонтальной плоскости перпендикулярно поступательному движению агрегата, при этом хорда сегмента отклонена от направления шатуна на угол ... |
Еще из этого раздела: 2121258 Устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала (варианты) 2227965 Способ возделывания бахчевых культур и устройство для его осуществления 2462016 Устройство для протравливания семян 2400069 Способ защиты материалов от микробного разрушения 2236787 Способ испытаний опрыскивателей и устройство для его осуществления 2051575 Способ отделения дождевых червей от среды обитания и устройство для его осуществления 2474105 Плодосъемник шолина 2199195 Мостовая сельскохозяйственная платформа "сотка" 2468582 Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с вредителями и болезнями крестоцветных культур 2495556 Секционный отсекатель дозатора и сельскохозяйственный агрегат, содержащий его |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||