background image

 

Synteza eterów oraz sulfidów chlorometylowoalkilowych  

Na  rys.  1  przedstawiono  schemat  instalacji  do  otrzymywania  eterów  oraz  sulfidów 

chlorometylowoalkilowych. 

 

Rys. 1. Schemat instalacji do syntezy eterów oraz sulfidów chlorometylowoalkilowych [1]: 

1-kolba  reakcyjna,  2-spiek  ceramiczny,  3-dipol  magnetyczny,  4-mieszadło, 

5-łaźnia  wodna,  6-termometr,  7-bateria  płuczek,  8-kolba  z  kwasem  solnym, 

9-wkraplacz z kwasem siarkowym(VI), 10-płuczka z wypełnieniem. 

 
W  okrągłodennej  kolbie  trójszyjnej  o  pojemności  500  cm

3

  zaopatrzonej  w  dipol 

magnetyczny, termometr i spiek ceramiczny, umieszczono 1,5-2 moli odpowiedniego alkoholu 

lub  tiolu  oraz  paraformaldehyd  z  5%  molowym  nadmiarem.  W  przypadku,  gdy  alkohole  były 

ciałami  stałymi  np.  dodekanol,  cyklododekanol  użyto  200  cm

3

  toluenu  jako  rozpuszczalnika. 

Otrzymany  układ  nasycono  osuszonym  chlorowodorem.  Gazowy  HCl  był  wytwarzany  przez 

ciągłe  wkraplanie  stężonego  kwasu  siarkowego(VI)  do  roztworu  stężonego  kwasu  solnego,  a 

następnie  suszony  przez  przepuszczanie  przez  system  płuczek.  Dwie  płuczki  zabezpieczały 

przed  ewentualnym  cofnięciem  się  mieszaniny  reakcyjnej  lub  mieszaniny  kwasów  na  skutek 

podciśnienia  a  pozostałe  dwie,  wypełnione  stężonym  kwasem  siarkowym(VI),  pełniły  funkcję 

osuszającą. Nieprzereagowany chlorowodór był absorbowany w płuczce z wypełnieniem, przez 

którą  przepływała  woda.  Płuczka  wodna  umieszczona  była  na  końcu  instalacji.  W  kolbie 

reakcyjnej  utrzymywano  temperaturę  w  przedziale  15-20ºC.  Po  zakończeniu  reakcji,  o  czym 

ś

wiadczył  brak  absorpcji  chlorowodoru  oraz  wyklarowanie  się  mieszaniny  reakcyjnej,  od-

dzielono  warstwę  organiczną  i  suszono  ją  przez  dobę  nad  bezwodnym  siarczanem(VI)  sodu. 

background image

 

Następnie z warstwy organicznej odpędzono zaabsorbowany chlorowodór przez napowietrzanie 

osuszonym  powietrzem,  a  w  przypadku  prowadzenia  reakcji  w  rozpuszczalniku  usuwano  go 

przez  odparowanie  pod  zmniejszonym  ciśnieniem.    W  końcowym  etapie  surowe  etery  oraz 

sulfid  były  oczyszczane  metodą  destylacji  próżniowej.  Ostatecznie  otrzymano  produkty 

w postaci bezbarwnych cieczy. 

 

Etery  i  sulfidy  chlorometylowoalkilowe  są  znane  i  opisywane  w  literaturze  [2]. 

Otrzymuje  się  je  w  reakcji  chlorometylowania  alkoholi  oraz  tioli  przy  użyciu 

paraformaldehydu i gazowego HCl: 

RYH   +   HCHO    +     HCl

g

                        RYCH

2

Cl     +     H

2

O

Y = O lub S

 

Produktem ubocznym reakcji jest powstawanie acetali i tioacetali dialkilowych formaldehydu: 

2 RYH   +   HCHO                             (RY)

2

CH

2

    +     H

2

O

RYH   +   RYCH

2

Cl                             (RY)

2

CH

2

    +     HCl

 

Mieszanina 

poreakcyjna 

składa 

się 

dwóch 

związków 

eteru 

(sulfidu) 

chlorometylowoalkilowego  oraz  acetalu  (tioacetalu)  dialkilowego  formaldehydu.  Aby 

ograniczyć  powstawanie  acetalu  i  tioacetalu,  reakcje  chlorometylowania  należy  prowadzić                   

w temperaturze poniżej 20

o

C. 

Otrzymane  etery  oraz  sulfid,  które  zestawiono  w  tabeli  1  posłużyły  do  czwartorzędowania 

amin trzeciorzędowych. 

Tabela 1. Syntezowane etery i sulfid [1] 

Destylacja 

Związek 

Wydajność 

reakcji 

[%] 

Zawartość 

procentowa

a

  

[%] 

Ciśnienie 

[hPa] 

Temp. wrzenia 

[°C] 

C

2

H

5

OCH

2

Cl 

74 

85 

95 

29 

C

3

H

7

OCH

2

Cl 

72 

98 

35 

29 

C

4

H

9

OCH

2

Cl 

71 

96 

20 

38 

C

5

H

11

OCH

2

Cl 

85 

89 

30 

C

6

H

13

OCH

2

Cl

 

92 

91 

46 

C

7

H

15

OCH

2

Cl

 

95 

99 

59 

C

8

H

17

OCH

2

Cl

 

93 

96 

82 

C

9

H

19

OCH

2

Cl 

91 

88 

89 

C

10

H

21

OCH

2

Cl

 

90 

95 

106 

C

11

H

23

OCH

2

Cl

 

98 

96 

119 

C

12

H

25

OCH

2

Cl

 

99 

91 

126 

C

12

H

23

OCH

2

Cl 

(cykliczny)

 

99 

93 

138 

C

10

H

21

SCH

2

Cl 

85 

70 

120 

a – zawartość procentowa eteru lub sulfidu w mieszaninie poreakcyjnej 

background image

 

Przeprowadzono  12  syntez  eterów  chlorometylowoalkilowych  używając  alkoholi  od 

etanolu do dodekanolu oraz alkoholu cyklicznego – cyklododekanolu i jedną syntezę sulfidu 

chlorometylowodecylowego  [1].  Wydajności  reakcji  wynosiły  od  71  do  99%.  Otrzymane 

mieszaniny  destylowano  pod  obniżonym  ciśnieniem  zbierając  frakcję  wrzącą  w  przedziale 

1

o

C.  Po  destylacji  oznaczano  ponownie  czystość  związków  metodą  alkacymetryczną,  aby 

mieć  pewność,  że  zbierana  frakcja  była  oczekiwanym  produktem,  a  nie  mieszaniną 

azeotropową. Czystość eterów i sulfidu po destylacji wyniosła 99%. 

Etery  oraz  sulfidy  chlorometylowoalkilowe  są  wrażliwe  na  kontakt  z  wodą.                

W  obecności  wody  natychmiast  ulegają  hydrolizie  z  wydzieleniem  chlorowodoru, 

formaldehydu  oraz  alkoholu  (tiolu).  Dlatego  też  produkty  reakcji  chlorometylowania 

przechowywano w warunkach bezwodnych w szczelnie zamkniętych naczyniach. 

 
Literatura 
 

[1] A. Syguda, Sole deanolu i jego estrów, praca doktorska, Poznań, 2006. 

[2] J. Pernak, Rozprawy nr 134, P.P., Poznań, 1982.