Способ очистки 1,2-фенилендиамина

Способ очистки 1,2-фенилендиамина

Реферат

Изобретение относится к органической химии, а именно к диаминопроизводным бензола и непосредственно к 1,2-фенилендиамину, который широко используется в синтезе различных лекарственных средств и в иммуноферментном анализе (ИФА) в биохимии.

Известен способ очистки 1,2-фенилендиамина. Он заключается в перекристаллизации 1,2-фенилендиамина из воды в присутствии гидросульфита натрия, фильтрации и сушки [1].

Недостатком этого способа является потемнение очищенного 1,2-фенилендиамина в течение двух месяцев после очистки.

Известен способ очистки 1,2-фенилендиамина, в котором также используется система: горячая вода и растворенный в ней гидросульфит натрия [2]. Образец 1,2-фенилендиамина, очищенный этим методом, также приобретал темный цвет в течение двух месяцев после очистки.

Известен способ очистки 1,2-фенилендиамина, использующий воду и сульфит натрия [3]. 1,2-фенилендиамин, полученный по этому способу, так же как и по первым двум, темнеет в течение 2-3 месяцев хранения.

Все три способа очень близки по системе очистки 1,2-фенилендиамина, в которой используются практически одинаковые приемы с незначительными вариациями, поэтому качество продукта имеет небольшие разбросы.

Недостатками этих способов является то, что они не обеспечивают получение абсолютно белого вещества, хорошо хранящегося во времени и пригодного как для химического синтеза, так и для ИФА. Со временем продукт приобретает темную окраску и не может использоваться в тонком органическом синтезе, особенно, в ИФА, для которого цветность реагента имеет особое значение.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ очистки 1,2-фенилендиамина [4], заключающийся в нагревании 1,2-фенилендиамина в присутствии сульфата или хлорида цинка с последующей перегонкой при пониженном давлении, в результате чего получают бесцветный продукт, который становится светло-коричневым при хранении в течение 3 месяцев.

Недостатки способа остаются прежними, поскольку он не дает качественного продукта, который бы не изменял свой цвет при длительном хранении.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в получении чистого продукта, не содержащего примеси. Он может храниться в течение продолжительного времени (более трех лет), не изменяя цвета.

Предполагаемый результат может быть достигнут на доступном химическом оборудовании за счет использования эффекта быстрого охлаждения перегоняемого 1,2-фенилендиамина. Такой физический эффект получается от совмещения процессов перегонки и перекристаллизации 1,2-фенилендиамина, что дает высококачественный продукт.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что 1,2-фенилендиамин перегоняют при нормальном давлении в атмосфере азота (температура кипения 1,2-фенилендиамина составляет 254-256°C), причем в приемный сосуд предварительно помещают один из алифатических спиртов (этиловый, пропиловый или изопропиловый) или же их смесь в произвольном соотношении. Полученный спиртовой раствор охлаждают до 10°C и отфильтровывают 1,2-фенилендиамин. Причем отношение 1,2-фенилендиамин к спирту составляет 1:(2÷3).

Примеры реализации способа

Пример 1. 100 г исходного 1,2-фенилендиамина (содержание основного вещества 80%) перегоняется из колбы Вюртца при атмосферном давлении в атмосфере азота. В приемной колбе находится 300 мл этилового спирта. Процесс перегонки проводится до тех пор, пока в дистилляте не появятся следы темной жидкости. В этот момент перегонку прекращают и дистиллят (1,2-фенилендиамин) в виде раствора в этиловом спирте охлаждают до 10°C. Выпавший осадок 1,2-фенилендиамина белого цвета отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают 25 мл этилового спирта, охлажденного до 10°C, и высушивают на фильтровальной бумаге. Выход 1,2-фенилендиамина 70 г (87,5%). Т.пл. 102-103°C, т.кип. 254÷256°C, белый кристаллический осадок.

Предложенный способ позволяет избавиться от примесей за счет быстрого охлаждения 1,2-фенилендиамина. После перегонки температура 1,2-фенилендиамина понижается с 254°C до 20-40°C, а слой паров спирта обеспечивает защиту 1,2-фенилендиамина от окисления. Этот прием приводит к резкому охлаждению продукта более чем на 200°C.

Пример 2. Очистка 1,2-фенилендиамина проводится аналогично примеру 1, только в приемник помещают 200 мл изопропилового спирта. Выход чистого 1,2-фенилендиамина составляет 72 г (90%). Белый кристаллический порошок.

Пример 3. Очистка 1,2-фенилендиамина проводится аналогично примеру 1, только в приемник помещают 250 мл пропилового спирта. Выход 1,2-фенилендиамина составляет 69 г (86,3%). Белый кристаллический порошок.

Пример 4. Очистка 1,2-фенилендиамина проводится аналогично примеру 1, только в приемнике находится смесь двух спиртов (этиловый и пропиловый) в любых соотношениях. Выход 1,2-фенилендиамина составляет 69 г (86,3%).

Пример 5. Очистка 1,2-фенилендиамина проводится аналогично примеру 1, только в приемнике находится смесь трех спиртов (этиловый и пропиловый или изопропиловый) в любых соотношениях. Выход 1,2-фенилендиамина составляет 73 г (91,3%).

Пример 6. Очистка 1,2-фенилендиамина проводится аналогично примеру 1, только раствор дистиллята в спирте охлаждают до 5°C. Выход 1,2-фенилендиамина составляет 70 г (87,5%). (Дальнейшее охлаждение раствора дистиллята в спиртах с 10°C до 5°C не увеличивает выхода 1,2-фенилендиамина).

Положительный эффект

Предложенный способ позволяет избавиться от примесей за счет быстрого охлаждения 1,2-фенилендиамина после перегонки (с 254°C температура понижается до 20-40°C), а также защитного действия паров спирта (1,2-фенилендиамин не успевает окислиться). При хранении полученных по примерам 1-6 образцов 1,2-фенилендиамина они оставались абсолютно белого цвета в течение 3 лет. По сравнению с образцами 1,2-фенилендиамина, очищенными перекристаллизацией из воды или перегонкой в вакууме, образцы, полученные по предлагаемому способу, были более устойчивыми, т.к. перекристаллизованные из воды или перегнанные в вакууме образцы потемнели уже на второй-третий месяц после очистки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Физер Л., Физер М. Реагенты для органического синтеза, т.4, стр.38, 1971.

2. Синтезы органических препаратов, сб.2, стр.509-511, 1949.

3. Агрономов А.Е., Шабаров Ю.С. Лабораторные работы в органическом практикуме. М., "Химия", стр.195-196, 1974.

4. Яп. пат. № 53-77024, заявл. 17.12.76, № 51-150742, опубл. 8.07.78. (РЖХим, 1979, 12Н148П). Способ очистки ароматических аминов. Нагата Тэруюки, Хираи Хироси, Яманото Такаити [Мицуи Тоацу Кагаку К.К.].

Способ очистки 1,2-фенилендиамина, включающий перегонку, отличающийся тем, что перегонку осуществляют при нормальном давлении в атмосфере азота, при этом в приемник дистиллята помещают один из алифатических спиртов - этиловый, пропиловый или изопропиловый или же их смесь в произвольном отношении, затем полученный спиртовой раствор охлаждают до 5-10°С и отфильтровывают 1,2-фенилендиамин, причем отношение спирта (спиртов) к 1,2-фенилендиамину составляет (2÷3):1.