Способ получения стабилизированных растворов n,n'-бис(диметиламинометил)мочевины


 


Владельцы патента RU 2485096:

Общество с ограниченной ответственностью "Технолог" (RU)

Изобретение относится к области получения стабильных водных растворов N-аминометиленовых производных амидов карбоновых кислот, в частности получения стабилизированных водных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)-мочевины. Способ включает взаимодействие водных растворов диметиламина, формальдегида и мочевины в стехиометрических соотношениях при температуре 5÷50°С. При этом смешивают водные растворы формальдегида и диметиламина с последующей выдержкой не более 0,5 часа, а в образовавшуюся реакционную смесь вводят 50%-ный раствор этиленгликоля в метаноле в количестве не менее 0,01 моль этиленгликоля на 1 моль диметиламина и водный раствор мочевины. Изобретение позволяет увеличить сроки хранения растворов N,N'-бис(диметиламинометил)-мочевины. 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения стабилизированных водных растворов N-аминометиленовых производных амидов карбоновых кислот - реагентов для модификации водорастворимых высокомолекулярных соединений различного строения, в частности получения стабилизированных водных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины, используемых для увеличения флокуляционных свойств водных растворов полиакриламида, применяемых в свою очередь для обезвоживания высокодисперстных осадков сточных и коммунальных вод.

Известны несколько способов получения N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины (БДАММ). Так, в патенте DE №2246108, МПК C07C 127/5, 125/06, опубл. 06.11.1980 г., БДАММ получают в водной среде взаимодействием мочевины с диметиламином и формальдегидом, взятых в 50%-ном избытке от стехиометрического соотношения при 30-45°С в течение 4 часов. Выделение и очистку БДАММ производят отгонкой из реакционных растворов воды, побочных, промежуточных продуктов и исходных реагентов, взятых в избытке. Полученный таким способом БДАММ имеет высокую чистоту, является стабильным реагентом, но такой способ получения его имеет следующие недостатки:

- повышенный расход исходных реагентов;

- значительное количество отходов;

- наличие примесей в техническом БДАММ;

- высокий расход энергии на дистилляционную очистку БДАММ.

В патенте RU 2311406, МПК C07C 275/14, опубл. 227.11.2007 г., предложен двухстадийный способ получения БДАММ в водном растворе из мочевины, диметиламина и формальдегида, взятых в стехиометрических соотношениях, при температуре от 5 до 50°С, временем синтеза в течение 1-3 часов. В этом способе образуются более чистые растворы БДАММ, но они обладают малой стабильностью. Из-за наличия в растворе подвижного равновесия между низкокипящими исходными соединениями и БДАММ, которое со временем быстро смещается при изменении температуры растворов и степени испарения компонентов из растворов, период сохранения физико-химических и химических свойств растворов БДАММ от момента его получения до использования в процессах модификации полиакриламида составляет 4-6 часов. Использование растворов БДАММ за пределами указанного времени хранения сопровождается снижением флокуляционных свойств модифицированного полиакриламида.

Задача предлагаемого изобретения состоит в значительном, многократном, вплоть до 6-ти месяцев, увеличении сроков временного хранения растворов БДАММ с помощью стабилизирующих реагентов.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения стабилизированных водных растворов БДАММ с использованием в качестве стабилизатора этиленгликоля (ЭГ) в виде 50%-ного метанольного раствора.

Стабилизацию водных растворов БДАММ проводят следующим образом. При перемешивании и температуре 5-50°С смешивают водный раствор формальдегида концентрацией 20-55 масс.% с водным раствором диметиламина (ДМА) концентрацией 20-46 масс.% в мольном соотношении 1:1 с последующей выдержкой реакционной смеси до 0,5 часа. Затем в образовавшуюся реакционную смесь при температуре 5-50°С добавляют 50%-ный (масс.) раствор этиленгликоля (ЭГ) в метаноле в количестве не менее 0,01 моля ЭГ на 1 моль ДМА и 50%-ный (масс.) водный раствор мочевины в количестве 0,5 моля мочевины на 1 моль ДМА и выдерживают в течение 0,5-3,0 часа.

Последовательность введения реагентов в реакционную смесь и их соотношения являются существенной новизной в технологии, обеспечивающей получение стабилизированных растворов БДАММ со сроком хранения не менее 6 месяцев.

Предлагаемая технология получения стабилизированных растворов БДАММ отработана на пилотной установке и подтверждена на опытно-промышленной установке.

Общая методика получения стабильных растворов БДАММ на пилотной лабораторной установке.

В 3-горлую колбу вместимостью 1000 мл, снабженную рубашкой для охлаждения или нагрева, механической мешалкой, термометром, капельной воронкой, обратным холодильником, помещали раствор формалина в заданном количестве. К нему из капельной воронки при интенсивном перемешивании дозировали расчетное количество раствора диметиламина в температурном диапазоне 20-30°С (охлаждение холодной водой) с последующей выдержкой при этой температуре 30 минут.

Затем к полученному водному раствору N,N-диметиламинометанола добавляли 50%-ный раствор этиленгликоля в метаноле и 50%-ный водный раствор мочевины при 25-30°С с последующим нагревом реакционной массы до 50°С и ее выдержкой при указанной температуре 0,5-3 часов. Образовавшийся раствор анализировали на содержание основного вещества и примесей. Анализом состава водных растворов БДАММ, испытанием модифицированного полиакриламида в течение длительного времени (до 9 месяцев) определяли сроки хранения образцов стабилизированных растворов БДАММ.

Получение стабилизированных водных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины на опытно-промышленной установке.

В титановый реактор вместимостью 3,2 м3, снабженный турбинной мешалкой с числом оборотов 100 об/мин, рубашкой для обогрева и охлаждения и обратным холодильником (Fохл=2 м2), загружали из мерника под давлением азота 680 л 36% формалина (750 кг, 9,0 кмоль). Затем в реактор дозировали 1200 л 38,5% водного диметиламина(1052 кг, 9,0 кмоль) с расходом 20-25,0 л/мин при температуре в реакторе не выше 30°С и выдерживали реакционную массу при 30°С в течение 0,5 часа. Затем в реактор загружали при температуре 20-30°С 11,2 кг 50% раствор этиленгликоля (ЭГ) в метаноле(5,6 кг ЭГ, 0,09 кмоля) и 50% водный раствор мочевины в количестве 540 кг (270 кг мочевины, 4,5 кмоля). Реакционную массу выдерживали в течение 3 часов при 50°С. По завершении процесса полученный водный раствор N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины выгружали из реактора через патронный фильтр (очистка от механических примесей) в сборник готового продукта (полиэтиленовые емкости или стальные бочки). Получали 2353 кг стабилизированного раствора N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины с содержанием основного вещества 33,27 масс.%. Выход 99,5%. Содержание диметиламина 0,1 масс.%, формалина 0,07 масс.%. Минимальное время хранения по данным испытаний состава, физико-химических и химических составило 6 месяцев (4400) ч.

Таким образом технологические параметры получения стабилизированных водных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины подтверждены в условиях опытно-промышленной установки, а срок хранения водных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины увеличился до 6 месяцев, т.е. почти в 1000 раз по сравнению с нестабилизированными растворами.

Способ получения стабилизированных растворов N,N'-бис(диметиламинометил)мочевины взаимодействием водных растворов диметиламина, формальдегида и мочевины в стехиометрических соотношениях при температуре 5÷50°С, отличающийся тем, что смешивают водные растворы формальдегида и диметиламина с последующей выдержкой не более 0,5 ч, затем в образовавшуюся реакционную смесь вводят 50%-ный раствор этиленгликоля в метаноле в количестве не менее 0,01 моль этиленгликоля на 1 моль диметиламина и водный раствор мочевины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению аминометиленамидов (оснований Манниха), в частности к получению N,N'-бис (диметиламинометил)мочевины - полупродукта для модификации полиакриламида и придания ему высоких флокуляционных свойств.

Изобретение относится к новому химическому соединению, конкретно диэтиламинометилмочевине формулы (C2H5)2NCH2NH-CO-NH2, который может найти применение в качестве антимикробной добавки к смазочно-охлаждающим жидкостям.

Изобретение относится к способу получения мочевиновой консистентной смазки, который осуществляют в устройстве, использующем экструдер и содержащем несколько реакционных зон, смонтированных в ряд и связанных по текучей среде.

Изобретение относится к способу получения соединения формулы I: или его соли, где: у представляет собой 0; R1 и R2 взяты вместе для образования 3-тетрагидрофуранового кольца; R9 представляет собой водород; R10 представляет собой 5-оксазолил; R11 представляет собой метокси-, этокси- или изопропоксигруппу; каждый V1 независимо выбирают из галогена, NO2, CN, OR 12, OC(O)R13, OC(O)R12, OC(O)OR 13, OC(O)OR12, OC(O)N(R13)2 , OP(O)(OR13)2, SR13, SR 12, S(O)R13, S(O)R12, SO2 R13, SO2R12, SO2N(R 13)2, SO2NR12R13 , SO3R13, C(O)R12, C(O)OR 12, C(O)R13, C(O)OR13, NC(O)C(O)R 13, NC(O)C(O)R12, NC(O)C(O)OR13, NC(O)C(O)N(R13)2, C(O)N(R13) 2, C(O)N(OR13)R13, C(O)N(OR13 )R12, C(NOR13)R13, C(NOR 13)R12, N(R13)2, NR 13C(O)R12, NR13C(O)R13 , NR13C(O)OR13, NR13C(O)OR 12, NR13C(O)N(R13)2, NR 13C(O)NR12R13, NR13SO 2R13, NR13SO2R12 , NR13SO2N(R13)2, NR13SO2NR12R13, N(OR 13)R13, N(OR13)R12, P(O)(OR 13)N(R13)2 и P(O)(OR13 )2; где каждый R12 представляет собой моноциклическую или бициклическую кольцевую систему, состоящую из 5-6 членов в каждом кольце, где указанная кольцевая система, необязательно, содержит вплоть до 4 гетероатомов, выбранных из N, О или S, и где CH2, расположенный рядом с указанным N, О или S, может быть замещен посредством С(O); а каждый R12 , необязательно, содержит вплоть до 3 заместителей, выбранных из R11; где каждый R13 независимо выбирают из Н, (С1-С4)-неразветвленного или разветвленного алкила или (С2-С4)-неразветвленного или разветвленного алкенила; и где каждый R13, необязательно, содержит заместитель, представляющий собой R14; где R14 представляет собой моноциклическую или бициклическую кольцевую систему, состоящую из 5-6 членов в каждом кольце, где указанная кольцевая система, необязательно, содержит вплоть до 4 гетероатомов, выбранных из N, О или S, и где CH2 , расположенный рядом с указанным N, О или S, может быть замещен посредством С(O); а каждый R14, необязательно, содержит вплоть до 2 заместителей, независимо выбранных из Н, (С1 -С4)-неразветвленного или разветвленного алкила или (С2-С4)неразветвленного или разветвленного алкенила, 1,2-метилендиокси-, 1,2-этилендиоксигруппы или (CH 2)n-Z; где Z выбирают из галогена, CN, NO 2, CF3, OCF3, ОН, S(С1 -С4)алкила, SO(С1-С4)алкила, SO2(С1-С4)алкила, NH2 , NH(C1-C4)-алкила, N((С1-С 4)алкила)2, СООН, С(O)O(С1-С 4)алкила или O(C1-C4)-алкила; и где любой атом углерода в любом R13, необязательно, заменен на О, S, SO, SO2, NH или N(C1-C4 )алкил; где указанный способ включает стадию приведения во взаимодействие соединения формулы II с соединением формулы III в полярном или неполярном апротонном, практически безводном растворителе или их смеси, и необязательно в приемлемом основании, выбранном из органического основания, неорганического основания или сочетания органического основания и неорганического основания; и при нагревании реакционной смеси приблизительно от 30°С до приблизительно 180°С в течение приблизительно от одного часа до приблизительно сорока восьми часов в практически инертной атмосфере: где: LG представляет собой - OR16; где R16 представляет собой -(С1-С6 )-неразветвленный или разветвленный алкил; -(С2-С 6)-неразветвленный или разветвленный алкенил или алкинил; или моноциклическую кольцевую систему, состоящую из 5-6 членов в каждом кольце, где указанная кольцевая система, необязательно, содержит вплоть до 3 гетероатомов, выбранных из N, О или S, а каждый R16, необязательно, содержит вплоть до 5 заместителей, независимо выбранных из (С1-С4)-неразветвленного или разветвленного алкила, (С2-С4)-неразветвленного или разветвленного алкенила или (CH2)n-Z; n представляет собой 0, 1, 2, 3 или 4; V1, y, Z, R 1, R2, R9, R10 и R 11 являются такими, как указано выше; и при условии, что R16 не является галогензамещенным (С2-С 3)-неразветвленным алкилом.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, а именно к способу получения индивидуальных (2-хлорэтил)нитрозоуреидопроизводных L-лизина. .

Изобретение относится к способам получения биурета и циануровой кислоты термическим разложением мочевины, заключающимся в том, что продукт термического разложения мочевины охлаждается для осаждения кристаллов, которые затем растворяются в водном растворе щелочи и охлаждаются для получения биурета высокой чистоты, а после нейтрализации кислотой фильтрованного маточного раствора осаждаются кристаллы циануровой кислоты с получением суспензии кристаллов циануровой кислоты, фильтруют и промывают суспензию кристаллов циануровой кислоты, выделяя кристаллы циануровой кислоты, а также к устройствам для их осуществления.

Изобретение относится к способу получения 1,1-1,6-гексаметилен-3,3,3 ,3 -тетракис(2-оксиэтил)-бисмочевины, которая может быть использована в медицине, заключающемуся во взаимодействии 1,6-гексаметилендиизоцианата с диэтаноламином в водной среде, причем диэтаноламин берут в количестве 1,001÷1,01 от стехиометрического и после проведения синтеза удаляют избыток диэтаноламина на катионообменной смоле, которую добавляют в реакционную смесь в количестве 5-10% от массы исходных компонентов при перемешивании до снижения рН реакционной смеси в интервале 7,0-7,2.

Изобретение относится к химии производных адамантана, а именно к способу получения 1,3-дизамещенных мочевин производных 1,3-диметиладамантана общей формулы: где n=0, 1 Способ заключается во взаимодействии изоцианата общей формулы: где n=0, 1, с аминами, выбранными из ряда: 1,2-этилендиамин, пиперидин, 1-аминометиладамантан, 2-амино-2-цианоадамантан и 2-аминоэтанол, при температуре 0-25°С, в течение 3-8 часов в диметилформамиде при мольном соотношении изоцианат:амин:диметилформамид = 1:1,1-7,2:65-107
Наверх