N,N-диметиланилин

Также известен как диметилтифениламин, бесцветная или светло-желтая маслянистая жидкость с резким запахом, легко окисляется на воздухе или под солнцем и темнеет при использовании. Относительная плотность (20 ℃ / 4 ℃) 0,9555, температура замерзания 2,0 ℃, температура кипения 193 ℃, температура вспышки (отверстия) 77 ℃, температура вспышки 317 ℃, вязкость (25 ℃) 1,528 МПа·с, показатель преломления (n20D) 1,5584. Растворим в этаноле, эфире, хлороформе, бензоле и других органических растворителях. Растворим в различных органических соединениях. Слабо растворим в воде. Горюч и загорается при открытом пламени. Пары и воздух образуют взрывоопасную смесь с пределом взрывоопасности 1,2%~7,0% (об.). Это высокотоксичное вещество, при разложении которого с высокой тепловой энергией выделяется токсичный газообразный анилин. Оно может всасываться через кожу и вызывать отравление, ЛД50 составляет 1410 мг/кг, максимально допустимая концентрация в воздухе — 5 мг/м3.
Способ хранения
1. Меры предосторожности при хранении[25] Хранить в прохладном, хорошо проветриваемом складском помещении. Беречь от огня и источников тепла. Хранить контейнер герметично. Хранить отдельно от кислот, галогенов и пищевых химикатов, никогда не смешивать. Обеспечить наличием соответствующего количества противопожарного оборудования. Место хранения должно быть оборудовано средствами аварийного реагирования на протечки и подходящими материалами для укрытия.

2. Упаковка в герметичные железные бочки, по 180 кг в бочке, хранение в прохладном и хорошо проветриваемом месте. Хранение и транспортировка в соответствии с правилами обращения с легковоспламеняющимися и токсичными материалами.
метод синтеза
1. Получается в результате реакции анилина с метанолом в присутствии серной кислоты при высокой температуре и высоком давлении. Технологический процесс: 1. В реакционный сосуд добавляют 790 кг анилина, 625 кг метанола и 85 кг серной кислоты (100% аммония), поддерживают температуру 210-215 ℃ и давление 3,1 МПа, реакцию проводят в течение 4 часов, затем давление снижают, материал выгружают в сепаратор, нейтрализуют 30%-ным раствором гидроксида натрия, оставляют в неподвижном состоянии и отделяют низшие четвертичные аммониевые соли. Затем при температуре 160 ℃ и давлении 0,7-0,9 МПа проводят реакцию гидролиза в течение 3 часов, продукты гидролиза и верхний слой маслянистых веществ промывают после вакуумной дистилляции готового продукта.

2. Используя метанол и анилин в качестве сырья, синтез осуществляется с помощью оксида алюминия при температуре 200-250℃ с избытком метанола и атмосферным давлением. Расход сырья: анилин 790 кг/т, метанол 625 кг/т, серная кислота 85 кг/т. В лабораторных условиях возможно взаимодействие анилина с триметилфосфатом.

3. Смесь анилина и метанола (n анилин:n метанол ≈ 1:3) с помощью возвратно-поступательного неимпульсного дозирующего насоса подается со скоростью воздуха 0,5 ч⁻¹ в реактор, снабженный катализатором. Реакционный поток сначала поступает в стеклянный газожидкостный сепаратор, а жидкость, собранная из сепаратора, через равные промежутки времени отбирается для хроматографического анализа.

В 2001 году Нанькайский университет и компания Tianjin Ruikai Technology Development Co., Ltd. совместно разработали высокоэффективный катализатор метилирования анилина и осуществили газофазный синтез N,N-диметиланилина. Процесс выглядит следующим образом: жидкий анилин смешивают с метанолом, испаряют в испарительной башне, а затем подают в трубчатый реактор со скоростью воздуха 0,5-1,0 ч⁻¹ (неподвижный слой трубчатого реактора снабжен загруженным наночастичным катализатором) и непрерывно производят при температуре 250-300 ℃ при атмосферном давлении, с выходом ДМА более 96%.

Способ очистки: Часто содержит примеси, такие как анилин и N-метиланилин. N,N-диметиланилин растворяют в 40% серной кислоте и перегоняют с водяным паром. Для придания щелочности добавляют гидроксид натрия. Перегонку продолжают с водяным паром. Дистиллят разделяют на водные слои и сушат гидроксидом калия. Перегонку при нормальном давлении проводят в присутствии уксусного ангидрида. Дистиллят промывают водой для удаления следов уксусного ангидрида, сушат гидроксидом калия, затем оксидом бария и перегоняют под пониженным давлением в присутствии потока азота. Другие способы очистки дистиллята включают добавление 10% уксусного ангидрида и кипячение с обратным холодильником в течение нескольких часов для удаления первичных и вторичных аминов. После охлаждения добавляют избыток 20% соляной кислоты и экстрагируют эфиром. Слой соляной кислоты подщелачивают щелочью, затем экстрагируют эфиром, а эфирный слой сушат гидроксидом калия и перегоняют под пониженным давлением в потоке азота. N,N-диметиланилин также можно превратить в соли пикриновой кислоты, перекристаллизовать до постоянной температуры плавления, а затем разложить теплым 10%-ным водным раствором гидроксида натрия. Затем его экстрагируют эфиром, промывают, сушат и перегоняют под пониженным давлением.

5. Анилин, метанол и серная кислота смешиваются в определенной пропорции, реакция конденсации проводится в автоклаве, продукты реакции очищаются путем сброса давления с выделением метанола, добавляется щелочь для нейтрализации, происходит разделение, а затем дистилляция при пониженном давлении для получения продукта.

6. N,N-диметиланилин может быть получен в результате реакции метилирования анилина и триметилфосфата, после чего экстрагирован эфиром, высушен и перегнан.

7. N,N-диметиланилин можно синтезировать на каталитическом слое катализатора Циглера в медно-марганцевой или медно-цинково-хромовой системе при 280℃ с использованием смеси анилина и метанола в соотношении 1:3,5. Полученный N,N-диметиланилин собирали при 193-195℃ на 54-канальном колоночном дистилляционном устройстве и разливали в коричневые стеклянные бутылки. Для получения чистого N,N-диметиланилина его можно вводить в газовый хроматограф с колонкой с фосфатом металла в качестве газа-носителя, используя азот в качестве газа-носителя.