Способ получения солей нитрония

Способ получения солей нитрония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химии азотсодержащих соединений и позволяет получить соли нитрония общей формулы (NO<SB POS="POST">2</SB>)N A<SP POS="POST">N-</SP>, где A<SP POS="POST">N-</SP>-BF<SB POS="POST">4</SB>, SO<SB POS="POST">3</SB>F<SP POS="POST">-</SP>, SIF<SB POS="POST">6</SB>

N=1-2, которые могут быть использованы в органических синтезах в качестве активных нитрующих окисляющих реагентов. С целью увеличения выхода и расширения номенклатуры получаемых солей нитрония в качестве исходных соединений используют пятиокись азота и третичные соли аммония общей формулы [ALK<SB POS="POST">3</SB>NH]<SB POS="POST">N</SB>A<SP POS="POST">N-</SP>, где ALK - метил, этил, H-бутил, A<SP POS="POST">N-</SP>-BF<SB POS="POST">4</SB>,CLO<SB POS="POST">4</SB>, SO<SB POS="POST">3</SB>F<SP POS="POST">-</SP>, SIF<SB POS="POST">6</SB>

N=1-2. Растворитель выбирают из группы хлористый метилен, хлороформ, концентрированная азотная кислота или их смесь. Синтез проводят при 0-ванная азо20°С. Используемые для синтеза целевого продукта третичные соли аммония получают при взаимодействии соответствующих триалкиламинов и кислот. Практический выход солей нитрония по сравнению с прототипом возрастает на 17,6-27%. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 21

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ХОз )„А", (. Ь

CO

4 3

CrO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4465017/31-26 (22) 22.07.88 (46) 07.11.90. Бюл. № 41 (71) Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова (72) О. В. Паракин и И. А. Устюгова (53) 546.17(088.8) (56) Физер Л. и Физер М: Реагенты для органического синтеза. — M.: Мир, т. 5, 1971, с. 336. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ

НИТРОНИЯ (57) Изобретение относится к химии азотсодержащих соединений и позволяет получить соли нитрония общей формулы (ХОз)„А, где А — BF4, С304, ЬОзЕ, SiF, п=l или 2, которые могут быть использованы в органических синтезах в качестве

Изобретение относится к химии азотсодержащих соединений, а именно к способу получения солей нитрония общей формулы где А — BF4, Cf04, SO3F, 51Е п=l, 2, которые находят применение в химии в качесте активных нитрующих и окисляющих реагентов.

Целью изобретения является увеличение выхода и расширение номенклатуры получаемых солей нитрония.

В качестве исходных соединений используют пятиокись азота и третичные соли аммония общей формулы (A5<зNH) À", где АПс — метил, этил, н-бутил;

A — BF4, Cf04, 50зР, SiFg, п=l, 2, ÄÄSUÄÄ 1604732 А 1 активных нитрующих окисляющих реагентов. С целью увеличения выхода и расширения номенклатуры получаемых солей нитрония в качестве исходных соединений используют пятиокись азота и тоетичные соли аммония общей формулы (A5

0 — 20 С. Используемые для синтеза целевого продукта третичные соли аммония получают при взаимодействии соответствующих триалкиламинов и кислот. Практический выход солей нитрония по сравнению с прототипом возрастает на 17,6 — 27%.

1 з. л. ф-лы. а растворитель выбирают из группы: хлористый метилен, хлороформ, концентрированная азотная кислота (99%) или их смесь. Синтез целевого продукта проводят при 0 — 20 С, которую поддерживают с помощью термостата. Образовавшуюся соль нитрония отделяют на воронке с пористым стеклянным фильтром, промывают двумя порциями абсолютного хлористого метилена и высушивают в вакууме водоструйного насоса при

60 С. Полученные соли нитрония не требуют дополнительной очистки.

Используемые для синтеза солеи нитрония третичные соли аммония получаются при взаимодействии триалкиламинов с соответствующими кислотами по схеме пАИсзМ+H A — з (АбсзИН) „А", где A5< — метил, этил, н-бутил;

А — BFg, СЮ4, SOgF, SiFg, п=l или 2.

1604732

Синтез третичных солей аммония проводят, приливая при охлаждении и перемешивании к 30 — 65Я-ному водному раствору кислоты необходимое в соответствии со схемой реакции количество третичного амина.

По окончании синтеза воду отгоняют и выкристаллизовавшуюся соль высушивают в вакууме водоструйного насоса при 50 — 70 C до постоянного веса. При использовании чистых реагентов полученные таким образом соли аммония в очистке не нуждаются. Фторсульфат триалкиламмония синтезируют в хлористом метилене или хлороформе, приливая при перемешивании и охлаждении, в соответствии со схемой реакции, триалкиламин к 30 — 45Я-ному раствору фторсульфоновой кислоты в хлористом метилене или хлороформе. Полученный раствор фторсульфата триалкиламмония вводят непосредственно в реакцию получения фторсульфата нитрония, не отделяя соль от растворителя.

Третичные соли аммония — бесцветные кристаллические вещества с низкой температурой плавления, отличаются высокой растворимостью в малополярных растворителях. Взаимодействие их с пятиокисью азота в присутствии растворителя протекает в течение 1 — 2 мин по. схеме, (A5caNH) N0j .+Н„А -ч (АЬсзХН) 1 А +

+пН ХОз t.

Реакцию проводят в обычной одногорлой колбе или в химическом стакане в легкодоступной области температур. С понижением температуры растворимость солей нитрония в используемых растворителях уменьшается, а выход по реакции несколько возрастает. Использование инертной атмосферы не требуется, так как во время синтеза не наблюдается заметного гидролиза продуктов реакции за счет атмосферной влаги. Соли нитрония образуются с хорошим выходом в любом из предлагаемых растворителей. Каждый растворитель хорошо растворяет третичные соли аммония и черезвычайно плохо — продукты реакции (соли нитрония с анионами СЕ04, BF4, $0зР, S

25 — 30 С азотную кислоту или ее водный раствор. Реакция замещения протекает по схеме п (A5

+nHNOs f.

Полученную соль триалкиламина и сильной кислоты высушивают в вакууме при

50 — 80 С до постоянного веса и используют для получения солей нитрония. Таким образом, предлагаемый способ синтеза солей нитрония реализует экологически чистое, безотходное их производство.

Пример 1. Получение нитрония борфторида (NO> BF4 ).

К 1 л раствора, содержащего 324 г (3,0 моль) пятиокиси азота в хлористом метилене, перемешивая, при 20 С добавляют 440,4 r (3 моль) борфторида триметиламмония. Выделяют целевой продукт при охлаждении смеси. Осадок нитрония борфторида отделяют на воронке с пористым стеклянным фильтром, промывая двумя порциями по 100 мл абсолютного хлористого метилена. Выход 386,4 г, что соответствует 97Я от теоретически рассчитанного. Соль разлагается при 170 С.

Найдено, g). N 10,74; В 7,91; F 57,07.

Вычислено, Я: N 10,54; В 8,14; F 57 22.

ИК-спектр v, см : 570,2360 (ИОз ) .

Пример 2. Получение нитрония перхлората (NOg Cf04).

Аналогично примеру 1 исходя из пятиокиси азота (324 г) и перхлората триэтиламмония (604,5 r) в смеси хлористого метилена и азотной кислоты, взятых в объемном соотношении 3:5, при 0 С получают указанную соль нитрония в форме порошка. Выход 97,6Я. Соль разлагается при 135 С.

Найдено, Я N 9,83; CE 24,49.

Вычислено, Я: N 9,63; CE 24,37.

ИК-спектр v, см : 570, 2360 (NO );

625,1100 (CI04).

Пример 3. Получение нитрония фторсульфата (NO $0зР ) .

Аналогично примеру 1 исходя из пятиокиси азота (324 г) и фторсульфата три. этиламмония (603 г) в хлороформе получают ХОз$0зР в виде порошка. Выход 94,8 г .

Соль разлагается при 200 С.

Найдено,Я: N 9,22; S|22 55; F 19,30

Вычислено,Я: N 9,65; S 22,10; F 1309.

ИК-спектр v, см : 570,2360 (NOз);

1053 ($0зР )

Пример 4. Получение нитрония фторсиликата ((NOg) zSIFg) .

257,4 г (0,5 моль) фторсиликата три-нбутиламмония растворяют в 1.а азотной кислоты и к раствору, перемешивая, при

l5 Ñ добавляют 617 г 35ОА;-ного раствора пятиокиси азота в азотной кислоте (1 моль

%зОз) . Смесь охлаждают до О С. Образовавшийся осадок нитрония фторсиликата отделяют, промывая двумя порциями по

100 мл абсолютного хлористого метилена.

Выход 106,5 г, что соответствует 91 от теоретически рассчитанного.

Найдено,g>. N 11,76; Si 11,54; F 48,33.

Вычислено,Я;: N 11,96; Si 11,99; F 48,69.

Ифспектр v, см .570,2360 (N02).

1604732 где Afk — метил, этил, н-бутил

Формула изобретения

Составитель Л. Попова

Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 3429 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение по сравнению с известным позволяет расширить ассортимент получаемых солей нитрония и увеличить выход целевого продукта по реакции до 91 — 97,6о (против 64 — 80Я по известному способу).

1. Способ получения солей нитрония, включающий взаимодействие в присутствии растворителя кислородного соединения азота и реагента, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и расширения номенклатуры получаемых солей нитрония, в качестве кислородного соединения азота используют пятиокись азота, а в качестве реагента используют третичные соли аммония общей формулы

5 1Айсз1МН) лА, А — Вг 4, С104, БОзР, SiFs, п=1 или 2, 10 и процесс проводят при 0 — 20 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворитель, выбирают из группы: хлористый метилен, хлороформ, азотная кислота с концентрацией 99Я или их смесь.