Способ очистки солей высших четвертичныхаммониевых оснований, содержащих ot16 до 36 atomob углерода

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз .СоветскихСоциапмсткческмхреспублик,ид 33949(51) М. К.п. С 07 С,85/26// С 21 0 3(30 с присоединением заявки ре -Гееударетвеле кеттлтет СССР пю делам лзебретенлй в етлрмткй(72) Авторц изобретения Белорусский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет им. В. И, Ленина(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СОЛЕЙ ВЫСШИХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХАММОНИЕВЫХ,ОСНОВАНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ОТ 16 ДО 36 АТОМОВ УГЛЕРОДАИзобретение относится к усовершенствованному способу очистки солей высших четвертич.:ных аммониевых оснований, содержащих от 16до 36 атомов углерода.Известен способ очистки четвертичных аммониевых солей (ЧАС) путем перекристаллиза.ции ЧАС иэ эфира 1.Наиболее. близким к предлагаемому явля.ется способ очистки солей высших четвертич.ных аммониевых оснований, содержащих от 20до 50 атомов углерода, который основан на т 0экстракции примесей аминного и неаминногохарактера углеводородами СВ-С,б или их сме.сью при мольном соотношении исходных реаген.тов равном 1 - 5:30-100:30 - 100 из диметилИформамидных растворов (2 .Недостатком этого способа является непол.ное отделение примесей, Кроме того, для по.лучения целевого продукта высокой степеничистоты необходимо применять многократнуюзкстракцию,Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение процесса очистки солейвысших четвертичных аммониевых оснований,Поставленная цель достигается способом очистки ЧАС, заключающимся в том, что тех. нический продукт однократно экстрагируют углеводородами Са - С, б из водно-диметилформ амидного раствора, содержащего от 5 до 50 об.% воды.Сущность способа заключается в следующем.Гидрофобные примеси (высшие амины спирты, кетоны, эфиры, галоидалкилы, углеводороды) экстрагируют углеводородами Са - С,а или их смесью из водно-диметилформамидного раствора ЧАС, содержащего от 5 до 50 об.% воды (в зависимости от количества атомов углерода и природы аниона в молекуле ЧАС). Водно-диметилформ. амидиая фаза при этом йодщелачивается 2 - 3%-ятем раствором КОН до рН 10. После экстракции углеводородную фазу, содержащую указанные примеси, отделяют, а в водно диметилформамидную фазу добавляют водный раствор минеральной соли, содержащеи одно именный с ЧАС анион. При этом ЧАС выде- ляются в виде фазы, содержащей примеси83394 25 3углеводорода, диметилформамида и воды,Диметилформамид удаляют промывкой фазыЧАС горячим (60 - 70 С) водным растворомминеральной соли, содержащей одноименныйс ЧАС анион,5Полученный плав ЧАС, содержащий при.месь углеводородов, которыми проводиласьэкстракция, может использоваться непосредственно или его высушивают при комнатнойтемпературе до полного удаления примесиуглеводородов. Примесь утлеводородов можетбыть также удалена отгонкой при 80 - 110 Си давлении 10 - 15 мм рт.ст, Степень чистотыцелевого продукта 97 - 99%,В табл. 1 представлены сопоставительные15данные очистки ЧАС известным методом (израствора ДМФА) и предлагаемым (из раствора, ДМФА - Н 0),Таким образом, после однократного экстрагирования октадекан количественно извлечен.Что касается октадеканола, то его количество20уменьшается в 40 раз и составляет 0,5%. Следовательно, для очистки данного продуктатребуется трехкратная экстракция по известному способу и всего лишь однократная попредлагаемому,Характеристики очистки ЧАС известным ипредлагаемым способами представлены втабл. 2 и 3.ГВсе приведенные данные по чистоте продукта, касающиеся как известного, так и предлагаемого способа, относятся к однократнойэкстракции примесей углеводородами из димЕтипформамидного или водно-диметилформамидного раствора, З 5Таким образом, предлагаемый способ позволяет при однократном экстрагировании получать более чистые продукты, практически не содержащие аминов, которые являются наиболеенежелательными примесями к высшим ЧАС.П р и м е р 1. Очистка децилдибутилметил.аммоний иодида,В 75 - 80 мл чистого диметилформамидарастворяют 10 - 15 г загрязненного децилдибутилметиламмоний иодида. Затем при интеносивном перемешивании добавляют 15 - 20 мл(17 - 20% НгО) 2%-ного водного раствораКОН, Если в виде фазы вьщеляют амин (дибутилдециламин), то его отделяют. К полученному раствору добавляют 50 мл октанаи встряхивают полученную смесь .2 - 3 мин.Октан затем отделяют, а к водно-диметилформамидному раствору добавляют еще 50 мл ок.тана. После встряхивания водно-диметилформамидную фазу отделяют и добавляют к ней50 - 60 мл 10%-ного водного раствора К,1.ЧАС при этом вьщеляют в виде фазы, которую отделяют и промывают теплым (35 -40 С) 2%-ным раствором КЛ. Полученная 9 4ЧАС (сиропообразная жидкость) либо высушивается при комнатной температуре дополного удаления примесей, либо.ее отгоняют при 80 - 110 С и давлении 10 - 15 мм рт.ст.Полученная ЧАС содержит 97 - 99% основногопродукта,П р и м е р 2. Очистка триоктилметиламмоний иодида.В 85 - 90 мл чистого диметилформамида рас.творяют 10-15 г загрязненного триоктилметиламмоний иодида, К полученному раствору приинтенсивном перемешивании добавляют 10 -15 мл (11-14% НО) 2%-ного водного раствора КОН. Если в виде фазы выделяют амин(триоктиламин), то его отделяют. После этого к водно-диметилформамидному растворудобавляют 50 мл октана и встряхивают полученную смесь 2 - 3 мин. Водно.диметилформамидную фазу отделяют и добавляют к нейеще 50 мл октана. После встряхивания фазыразделяют, а к водно-диметилформамидной фазе добавляют 40 - 50 мл 10%.ного водного раствора К,1, ЧАС выделяют в виде фазы, которуюпромывают горячим (60 - 70 С) 1%-ным водным раствором иодида калия до полного удаления диметилформамида, Дальнейшую доочисткуЧАС проводят аналогично примеру 1. Степеньчистоты целевого продукта 97 - 99%.П р и м е р 3. Очистка тетраоктиламмонийиодида.В 90 мл чистого диметилформамида растворяют при нагревании 10 - 15 г загрязненного тетраоктиламмоний иодида. Температурураствора доводят до 70 - 80 С, после чего приинтенсивном перемешивании к нему добавляют15 - 17 мл (14 - 16% Н 10) 2%.ного водногораствора КОН. Если в виде фазы выделяютамин (триоктиламин, то его отделяют. К полученному раствору прибавляют 50 мл октана,нагретого до 70 - 80 С. Смесь встряхивают при70 - 80 С в течение 1 - 2 мин, После рассланвания октановую фазу отделяют, а в воднодиметилформамидную фазу добавляют еще50 мл октана. После встряхивания водно-диметилформамидную фазу отделяют и добавляют к ней 40 - 50 мл горячего 5%.ного водно.го раствора иодида калия. Выделившуюся ЧАС(легко застывающий плав) переносят в стаканс кипящей водой. После остывания воды ЧАСзастывает в виде крупных капель, которыеотделяют, измельчают и высушивают. Полученный продукт содержит не менее 98% основного вещества.П р и м е р 4, Очистка тетрабутиламмоний иодида.В 50 мл чистого диметилформамида принагревании растворяют 10 - 15 г тетрабутиламмоний иодида (С,б)после чего добавляют50 мл (50%) 1% ного водного раствора КОН,25 Таблица 1 Тетраоктиламмонийиодид 8,7 9,5 99,7 60 9 О. ОктадеканоОктадекан 0,5 5 8339 нагретого до 50 - 60 С. Если при этом выпада ет осадок ЧАС, то раствор нагревают до растворения осадка, после чего прибавляют 50- 70 мл октана. После встряхивания в, течение 1 - 2 мин фазы разделяют, а к водно-диметил 5 формамидной фазе добавляют порциями 100 мл 10%-ного водного раствора иодида калия, ЧАС при этом выпадает в виде кристаллического осадка, который отфильтровывают, промывают холодной водой и высушивают. Содержание целевого продукта составляет не менее 99%.П р и м е р 5, Очистка тригексилоктадециламмоний иодида.В 95 мл чистого диметилформамида растворяют 10-15 г тригексилоктадециламмоний поди. 5 да, после чего в раствор добавляют 5 мл (5%) 2%-ного водного раствора КОН. Если в виде фазы выделяют амин (дигексилоктадециламин), то его отделяют. Затем в раствор добавляют 50 мл октапа и встряхивают в течение 1 - 2 мин.20 Фазы разделяют а к водно-диметилформамидной фазе добавляют еще 50 мл октана и встряхивают 1 - 2 мин, Водно-диметилформамидную фазу отделяют и добавляют к ней 30 - 40 мл 5%-ного водного раствора иодида калия. ЧАС при этом выделяют в виде фазы, дальнейшие операции с которой производятся аналогично примерам 1 и 2. Содержание целевого продукта составляет не менее 98%.В табл. 4 представлены характеристики степени очистки тетраоктиламмоний иодида, очищенного прп помощи диметилформамида и 49 6водно-диметилформащщной смеси, содержащей14 об,% воды.Из табл, 4 видно чтодобавки воды к диметилформамиду позволяют увеличить эффек. тивность удаления примесей аминного и неаминного характера. Повышение эффективности их отделения достигает 16-17 раз. Добавки воды позволяют также уменьшить светопогло. шение целевого продукта.В табл, 5 приведены спектры поглощения спиртовых растворов неочищенного .тетраоктиламмония иодида, а также очищенного с использованием диметилформамида и водно-диметилформамидной смеси, содержащей 14 об% воды; концентрация ЧАС при этом составляет 0,12, 0,62 и 0,62 М соответственно.Как видно, иэ табл. 5 использование воднодиметилформамидной смеси позволяет достичь двадцативосьми кратного осветления в ви.димой области, в то время как использование чистого диметилформамида позволяет достичь лишь четырех-пяти кратного осветления, Использование добавок воды, больших чем 50% и меньших чем 5%, не позволяет существенно. увеличить эффективность очистки ЧАС.Таким образом, использование добавок во.ды к диметилформамиду дает большой положительный эффект, заключающийся в увели.чении эффективности удаления примесей как аминного, так и неаминного характера, а также в увеличении степени осветления целевого про дуктаДибутилдецил метил.аммоний иодид тадециловыинирт Диоктилкетон .Октадекан е. Примесей не обнаружено,0 ения эффективочистки, испольержащий от 5 ен ормула из четв ертичныхщих от 16 30 стракции кспертизеССР Юф 464 дородамн с смесью при реагентов, 100;30-100 ч а ю щ и йе рректор, О. Билак,: Редактор Е, Ди скал Заказ 3934/3 Подписно Тираж 443 ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д; 4/5Фил Способ очистки солей высшихаммониевых оснований, содержадо 36 атомов углерода, путемпримесейнормальными углево8 - 16 атомами углерода или ихмольном соотношении исходныхравном соотвстственно 1-5:30 -из днметилформамида, о т л и с я тем, что, с целью повыш ности и упрощения процесса, зуют диметилформамид, сод до 50 об,% воды,Источники информации,принятые во внимание при э 1. Авторское свидетельство С. кл, С 07 С 87/3.0, 08,01,73 2. Авторское свидетельство СССР по зая У 2414235/23-04, 24,03.78 (прототип), Составитель Ц, АнищенкТехрсд М, Голинка атент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4