Способ получения гидразина или гидразингидрата,

Союз Соеетскив Социалистические Республикависимый отаявлено 29.ХН.1965 ( 1046266/23-4присоединением заявкиПриоритет л, 121,2 1 ПК С 01 Ь Комитет оо делам изобретений и открытий ври Совете Министров СССРК 546.171.5.07( 1,1968. Бюллетеньпубликов Дата опубликования описания 8 Х.196 Авторыизобретен Иностранцыаи Джон Ниидхэм и Майкл А(Англия)Иностранная фирмафеи эид Саиз Лимитед(Англия) с,ре мит Заявите У ИДРАЗИНА ИЛИ ГИДРАЗИНГИДРАТА,ЛИ ЕГО СОЛЕЙ СПОС ЛУЧЕНИ нения можегид общей Кз Известен способ получения гидразина или Гидразингидрата, или его солей из гипохлорита щелочного металла и водного раствора аммиака при температуре до 40 С в присутствии карбонильного соединения и желатины 5 с последующим гидролизом образующегося при этом карбонилгидразина до гидразина или гидразингидрата, или его солей известным способом, например обработкой кислотой, для получения соли гидразина или пере гонкой под давлением для получения гидразингидрата. Однако при использовании гипохлорита требуются значительные объемы жидкости, кроме того, он способен переходить в хлорит и хлорат - малоэффективные для 15 данной реакции соединения, Выход азинов 95%.Было установлено, что азины можно получать с высоким выходом из аммиака и хлора в присутствии сильного основания и карбо нильного соединения простым и экономичным способом, если обеспечить определенное соотношение хлора и сильного основания. Соотношение хлора и сильного основания играет большую роль: при недостатке хлора могут 25 образовываться изогидразоны и азины. Сравнительно нестойкие изогидразоны труднее выделять и превращать в гидразингидрат, чем азины; при избытке сильного основания разлагается образовавшийся в процессе реакции хлорамин,Предлагается способ получения гидразина или гидразингидрата, или его солей, заклю чающийся во взаимодействии газообразного хлора с водным аммиаком в присутствии карбонильного соединения и сильного основания По этому способу хлор и сильное основание подают в реакционную смесь одновременно в молярном соотношении от 1: 1,5 до 1: 4, а аммиак и хлор от 10: 1 до 50; 1, Наиболее выгодно применять на 1 моль хлора 2 - Злоль сильного основания. Предпочтительное соотношение хлора и сильного основания 1; 2,Один из способов регулирования молярного соотношения хлора и сильного основания поддержание рН реакционной смеси на соответствующем уровне. Например, при молярном соотношении хлора и сильного основания 1: 2 рН среды должно быть от 12,8 до 13,0 при температуре 30 - 40 С.Для получения высокого выхода азина необходимо применять избыток аммиака по сравнению с хлором, предпочтительное соотношение от 20: 1 до 40; 1.В качестве карбонильного соедино использовать кетон или альдформулыК СО3где К - водород или алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углероданапример метил, этил, пропил или бутил;К - алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, например метил, этил, пропил или 5 бутил, или арил, например фенил, или К, и К вместе с углеродным атомом карбонильной группы образуют циклоалифатическое кольцо. Примерами карбонильных соединений служат ацетальдегид, пропиональдегид, ме тилизобутилкетон, диэтилкетон, бензальдегид и циклогексанон, предпочтительны ацетон или метилэтилкетон. Целесообразно применять на 1 моль хлора от 2 до 6 моль карбонильного соединения. 15В качестве основания предпочтительны гидроокиси щелочных металлов, например едкий натр или едкое кали. Можно использовать также гидроокись кальция, гидроокись тетраметиламмония, и др., но целесообразнее 20 применять едкий натр.Реакцию можно проводить при атмосферном или при повышенном давлении, В последнем случае давление не должно превышать 20 атм, 25Температура реакции не играет роли, она может быть любой вплоть до температуры кипения карбонильного соединения. Обычно реакцию ведут при 20 - 40 С.Процесс можно проводить непрерывно или 30 периодически. При непрерывном способе можно применять цилиндрический или трубчатый реактор.Для поглощения ионов, мешающих реакции, в реакционную смесь можно вводить 35 желатину или этилендиаминтетрауксусную кислоту, хотя это не существенно, При желании хлор можно разбавлять таким инертным газом, как азот, например 1 - 4 моль азота на 1 моль хлора, однако это не обязательно, 40 1 ак как даже с чистым хлором реакция протекает спокойно.Образующийся при осуществлении предлагаемого способа азин легко превращается в гидразин, гидразингидрат или соли гидразина 45 гидролизом. Азины можно перевести в соли гидразина обработкой, например, соляной или серной кислотой, или можно перевести в гидразингидрат перегонкой под давлением,Предлагаемый способ получения гидразина 50 или гидразннгидрата, или его солей экономичный, поскольку второй продукт гидролиза - карбонильное соединение - можно повторно использовать в реакции.55П р и м ер 1. В перемешиваемый раствор из 0,6 моль метилэтилкетона, 6 моль аммиака и 1 мл 1-ного раствора желатины в 400 лл воды подают в течение 1 час 0,2 моль хлора, разбавленного 0,8 моль азота. При 60 перемешивании в смесь добавляют постепенно 0,4 моль едкого натра в виде 50 -ного раствора в молярном соотношении 2: 1 (к хлору), Температура реакции 35 С, Выход азина 98%, выход изогидразина незначительный, 65 4П р и м ер 2. В перемешиваемый раствор из 0,6 моль ацетона, 6 моль аммиака и 1 мл 1/о-ного раствора желатины в 400 мл воды в течение 1 час подают 0,2 моль хлора, разбавленного 0,8 моль азота. Для поддержания рН 12,8 в смесь добавляют 50%-ный едкий натр. Температура реакции 30 С, Выход азина 9 о/о, изогидразон практически не образуется.П р и м е р 3. Условия и соотношения реагентов такие же, как в примере 2, но рН 13,5 поддерживают едким натром. Это соответствует соотношению хлора и едкого натра, равному 1: 2,5, Выход азина 98%, изогидразон не образуется,П р и и е р 4. Условия и соотношения реагентов такие же, как в примере 2, но рН 12,5 поддерживают едким натром, что соответствует соотношению хлора и едкого натра 1: 1,8. Выход азина 88%, выход изогидразона 8/о.Пример 5. В раствор из 0,8 моль ацетона, 5 люль аммиака и 1 мл 2%-ного раствора этилендиаминтетрауксусной кислоты в 350 мл воды в течение 1 час пропускают 0,2 моль хлора, разбавленного 0,6 моль азота. Одновременно в раствор добавляют 0,4 моль едкого кали в виде 50%-ного водного раствора, что соответствует соотношению хлора и едкого кали 1: 2. Температура реакции 30 С. Выход азина 95 о/о, азогидразон не образуется.П р и м е р 6, В перемешиваемую смесь из 0,4 моль диэтилкетона, 5 моль аммиака и 300 мл воды пропускают в течение 1 час 0,2 моль хлора, Одновременно в раствор равномерно добавляют 0,4 моль едкого натра в виде 50% -ного раствора, что соответствует соотношению хлора и едкого натра 1; 2, Температура реакции 40 С. Выход азина 90%При проведении сравнительных экспери. ментов в условиях и при соотношении ингредиентов таких же, как в примере 1, за исключением того, что молярное соотношение хлора и едкого натра в одном случае было равно 1: 1, в другом 1:4,5. Выход азина в обоих случаях 50 о/о, выход изогидразона в первом случае 47/о.Предмет изобретенияСпособ получения гидразина или гидразин. гидрата, или его солей взаимодействием газообразного хлора с водным раствором амми. ака в присутствии сильного основания, карбонильного соединения и желатины при температуре до 40 С с последующим гидролизом образовавшегося при этом карбонилгидразина до гидразина или гидразингидрата, или его солей известным способом, например обЗаказ 1008,11 Тираж 530 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типографии, пр, Сапунова, 2 работкой кислотой для получения соли гидразина или перегонкой под давлением для получения гидразингидрата, отличающийся тем, по, с целью упрощения процесса, хлор и сильное основание вводят в реакционную зону одновременно в соотношении 1: 1,5 - 1: 4 при соотношении аммиака и хлора 10: 1 - 50:1,