Диметиловый эфир. Формула метилового эфира

Метиловый эфир Википедия

Общие Хим. формула Физические свойства Состояние Молярная масса Плотность Термические свойства Т. плав. Т. кип. Т. всп. Кр. точка Кр. давл. Структура Дипольный момент Классификация Рег. номер CAS PubChem Рег. номер EINECS SMILES InChI RTECS ChEBI Номер ООН ChemSpider

Диметиловый эфир


C2H6Oh4С-О-СН3
бесцветный газ
46,07 г/моль
0,00209 г/см³
−138,5 °C
−24,9 °C
−41 °C
127,0 °C,5370 кПа,0,272 г/см³
53 атм
1,3 Д
115-10-6
8254
204-065-8


PM4780000
28887
1033
7956
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Димети́ловый эфи́р (C2H6O) (метиловый эфир, метоксиметан, древесный эфир) Н3С-О-СН3 — широко применяемый на практике простой эфир.

Свойства[ |

ru-wiki.ru

Диметиловый эфир - это... Что такое Диметиловый эфир?

Свойства

Экспериментальное давление паров диметилового эфира T, K Pexp, кПа T, K Pexp, кПа T, K Pexp, кПа

233.128	54.61	298.172	596.21	348.147	2022.45
238.126	68.49	303.160	687.37	353.146	2242.74
243.157	85.57	305.160	726.26	353.158	2243.07
248.152	105.59	308.158	787.07	358.145	2479.92
253.152	129.42	313.156	897.59	363.148	2735.67
258.160	157.53	316.154	968.55	368.158	3010.81
263.160	190.44	318.158	1018.91	373.154	3305.67
268.161	228.48	323.148	1152.35	378.150	3622.60
273.153	272.17	328.149	1298.23	383.143	3962.25
278.145	321.87	333.157	1457.50	388.155	4331.48
283.160	378.66	333.159	1457.76	393.158	4725.02
288.174	443.57	338.154	1631.01	398.157	5146.82
293.161	515.53	343.147	1818.80	400.378	5355.8

Chem. Eng. Data 2004, 49, 32-34

Производство

В промышленности производится из природного газа, угля, или биомассы.

Применение

Применение в качестве топлива

Диметиловый эфир — экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90 % меньше, чем у бензина. Цетановое число диметилового дизеля более 55, при том что у классического нефтяного 38-53. Применение диметилового эфира не требует специальных фильтров, но необходима переделка систем питания (установка газобалонного оборудования, корректировка смесеобразования) и зажигания двигателя. Без переделки возможно применение на автомобилях с LPG-двигателями при 30 % содержании в топливе.

Теплота сгорания ДМЭ около 30 МДж/кг, у классических нефтяных топлив — около 42 МДж/кг. Одна из особенностей применения ДМЭ — его более высокая окисляющая способность (благодаря содержанию кислорода), чем у классического топлива.

В июле 2006 года Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай) приняла стандарт использования диметилового эфира в качестве топлива. Китайское правительство будет поддерживать развитие диметилового эфира, как возможную альтернативу дизельному топливу. В ближайшие 5 лет Китай планирует производить 5—10 млн тонн диметилового эфира в год.

Автомобили с двигателями, работающими на диметиловом эфире разрабатывают KAMAZ, Volvo, Nissan и китайская компания Shanghai Automotive.

Опасность

Является слабым наркотиком. Огнеопасен, смесь с воздухом взрывоопасна, температура вспышки −41 °C. ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 200 мг/м³.

biograf.academic.ru

Способ получения метилового эфира n-фенил-n-метоксиацетил-d, l-аланина или его алкильных производных

Сущность изобретения: продукт - метиловый эфир N-фенил-N-метоксиацетил-D, L-аланин или его алкильные производные формулы RC6h5N[CH(Ch4)COOCh4]C(=O)Ch3OCh4. Реагент 1: анилин или его алкильное производное. Реагент 2: смесь метоксиуксусной кислоты, взятая в избытке 5-20% и треххлористого фосфора. Условия реакции: в среде растворителя, после полученное производное N-метоксиацентиланилин RC6h5NH(C=O)Ch3OCh4 непосредственно в реакционной массе или после выделения из нее подвергают алкилированию при 110-140°С, используя 1,2 - 2-кратный избыток метилового эфира галоидпропионовой кислоты и органическое основание, выбранное из группы: щелочной металл, алкоголят щелочного металла, амид щелочного металла, комплексный гидрид металла.

Изобретение относится к органическому синтезу и касается способа получения метилового эфира N-фенил-N-метоксиацетил-Д, L-аланина или его алкильных производных.

Известны представителем производных метилового эфира N-фенил-N-метоксиацетил-Д, L-аланина является метиловый эфир N-(2,6-диметилфенил)-N-метоксиацетил-Д, L-аланина (торговое название металаксил), представляющий собой систематический фунгицид, полученный фирмой ЦИБА-ГЕЙГИ в 1973 году. По способу в соответствии с патентом ФРГ N 2515091 2,6-диметиланилин подвергают взаимодействию с метиловым эфиром ДL-

-бромпропионовой кислоты в присутствии гидрокарбоната натрия. В результате этой реакции образуется метиловый эфир N(2,6-диметилфенил)-ДL-аланина, который затем подвергают ацилированию метоксиацетилхлоридом и таким образом получают целевой продукт металаксил. При осуществлении вышеуказанного способа реакцию ацилирования проводят после стадии алкилирования. Ацилирование стерически затрудненных вторичных аминов протекает с меньшей скоростью, чем ацилирование первичных аминов, хлорангидрид кислоты приходится брать в большом избытке, и целевой продукт получается с умеренным выходом. Изобретение относится к способу получения производных метилового эфира N-фенил-N-метоксиацетил-ДL-аланина общей формулы

(I) где R означает водород или алкил С1-С4, исходя из соответствующего анилина с использованием реакции алкилирования метиловым эфиром галоидпропионовой кислоты при 110-140оС в присутствии конденсирующего агента, выбранного из неорганических оснований, и реакции ацилирования с использованием метоксиуксусной кислоты. Способ по изобретению отличается тем, что соответствующий анилин подвергают вначале ацилированию смесью метоксиуксусной кислоты, которая берется в избытке 5-20% и треххлористого фосфора в среде растворителя, после чего образующееся производное N-метоксиацетиланилина общей формулы

(II) в которой R имеет вышеуказанное определение, непосредственно или после выделения подвергают алкилированию 1,2-2,0-ух кратным избытком метилового эфира галоидпропионовой кислоты в присутствии щелочного металла, алкоголята, амида щелочного металла или комплексного гидрида металла. Предлагаемый способ основан на том факте, что ароматические амины целесообразнее сначала подвергать ацилированию и лишь затем алкилированию. В этом случае вышеописанный процесс протекает более гладко, чем при известных способах, по которым вначале проводят алкилирование, а затем ацилирование. Ацилирование протекает легче, поскольку первичная аминогруппа может быть ацилирована легче, чем стерически затрудненный вторичный амин. Реакция алкилирования в этом случае протекает со значительно более высокой скоростью, так как механизм ее совершенно иной. Было установлено, что кислый атом водорода, связанный с атомом азота метоксиацетанилида, замещенного в 2-, 4- и/или 6-положении, может быть замещен атомом щелочного металла. Это замещение может быть осуществлено путем взаимодействия с щелочными металлами, алкоголятами, амидами щелочных металлов или комплексными гидридами металлов. Образующиеся в результате такого взаимодействия солеподобные соединения легко реагируют с алкилгалогенидами, например метиловым эфиром ДL-

-бромпропионовой кислоты. Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет следующие преимущества. Ацилирование анилина, замещенного в ароматическом ядре, осуществляется с помощью смеси метоксиуксусной кислоты и треххлористого фосфора. В этом случае метоксиацетилхлорид, реагирующий с анилином, образуется in situ, благодаря чему на одну стадию, а именно получение метоксиацетилхлорида, становится меньше. Ацилирование метоксиуксусной кислоты треххлористым фосфором осуществлено впервые. Указанное ацилирование проводят в среде растворителя. Предпочтительно используют ароматические растворители, такие как толуол, хлорбензол или ксилол. Ацилирование протекает в течение 0,5-1,0 ч. В качестве алкилирующего агента используют алкилгалогениды, предпочтительно эфиры галогенкарбоновых кислот, например метиловый эфир ДL-

-бромпpопионовой кислоты. Температура реакции может варьироваться в пределах от 100 до 140оС, предпочтительно от 115 до 125оС. В том случае, если алкилирование проводится в присутствии алкоголята щелочного металла, выделяющийся свободный спирт можно удалять, предпочтительно непрерывно, из реакционной смеси. При осуществлении предлагаемого способа, по которому алкилирование проводится после ацилирования, добавление реагентов требует 1 ч, на завершение реакции требуется еще 30 мин, реакция при этом протекает полностью и целевой продукт может быть получен с выходом 90% Метиловый эфир ДL-

-бромпpопионовой кислоты берется лишь с двукратным избытком. Способ по изобретению по сравнению с известными имеет следующие преимущества. 1. Предложен новый способ синтеза производных метилового эфира N-фенил-N-метоксиацетил-ДL-аланина, например известного фунгицида "металаксила", по которому первичные ароматические амины вначале ацилируют, а затем алкилируют. Оба эти процесса протекают с более высокой скоростью и более высоким выходом, чем в том случае, когда вначале проводят алкилирование, а уже затем ацилирование. Ацилирование протекает легче, поскольку первичные амины ацилируются легче, чем вторичные. Алкилирование также протекает легче, поскольку взаимодействию с алкилгалогенидом по предлагаемому способу подвергается натриевая соль ацилированного амина. 2. Для ацилирования вместо метоксиацетилхлорида используется смесь метоксиуксусной кислоты и треххлористого фосфора, благодаря чему отпадает необходимость в получении, выделении и регенерации метоксиацетилхлорида. 3. При проведении ацилирования по предлагаемому способу ацилирующий агент берется в избытке 10% тогда как по известному уровню техники, когда используется метоксиацетилхлорид, для достижения достаточно высокого выхода, последний необходимо брать с 10-кратным избытком. 4. По известному уровню техники метиловый эфир ДL-

-бромпропионовой кислоты берется с трехкратным избытком. По предлагаемому способу алкилирующий агент берется лишь с 2-кратным избытком, а продолжительность реакции составляет 90 мин по сравнению с 18 ч в случае известного способа. При этом выход целевого продукта на 10% выше. 5. По предлагаемому способу и ацилирование, и алкилирование можно осуществлять без выделения образующихся промежуточных соединений. Более того, проведение процесса таким образом даже более предпочтительно. Этот момент также является существенным отличием предлагаемого способа, поскольку в случае известных способов промежуточные соединения должны быть выделены и очищены. 6. Предлагаемый способ является благоприятным с точки зрения охраны окружающей среды от загрязнений. При его осуществлении в качестве побочных продуктов образуются только полифосфорная кислота и бромид натрия, которые с успехом могут использоваться в других процессах, поскольку они содержат лишь очень незначительное количество примесей. Количества маточного ксилольного раствора, образующегося в конце процесса, очень незначительны, и он может быть сожжен. При осуществлении данного способа не образуется сточных вод. П р и м е р 1. Получение N-метоксиацетил-2,6-диметиланилина. В колбу емкостью 1 дм3, снабженную мешалкой, капельной воронкой, термометром и обратным холодильником, загружают 500 см3 толуола, 121,9 г (1,0 М) 2,6-диметиланилина и 99,0 г (1,1 М) метоксиуксусной кислоты, затем в течение 1 ч при перемешивании добавляют по каплям 50,6 г (0,37 М) треххлористого фосфора, растворенного в 100 см3 толуола, и кипятят смесь в течение 90 мин с обратным холодильником, отводя из нее газообразный хлористый водород. Реакционную смесь затем охлаждают до комнатной температуры и промывают водой. Толуол отгоняют, а следы растворителя удаляют в вакууме. В качестве остатка получают желтоватый кристаллический продукт. Т.пл. 64оС. Выход 183 г (94,6%). П р и м е р 2. Получение N-(2,6-диметилфенил)-N-(метоксиацетил)-ДL-аланина. В колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, наклонным холодильником, термометром и загрузочной воронкой, добавляют 9,66 г (0,05 М) N-метоксиацетил-2,6-диметиланилина, полученного в соответствии с примером 1, 60 см3 ксилола и 16,7 г (0,1 М) метилового эфира ДL-

-бромпропионовой кислоты. Смесь нагревают до 120оС и добавляют к ней по каплям в течение 1 ч 20 см3 30% -ного метилата натрия, отгоняя при этом непрерывно метанол. Температура смеси не должна быть ниже 110оС. Реакционную смесь затем перемешивают в течение еще 30 мин, охлаждают до комнатной температуры, смешивают с 100 см3 воды, разделяют фазы и трижды проводят экстракцию из водной фазы ксилолом, порциями по 20 см3. Ксилольные фракции объединяют, высушивают над сульфатом натрия и отгоняют ксилол. Охлажденный осадок отверждается с образованием кристаллического вещества. Т.пл. 73,5оС. Выход 12,5-13,0 г (89,5-93,0%). П р и м е р 3. Получение метилового эфира N-(2,6-диметилфенил)-N-(метоксиацетил)-ДL-аланина из 2,6-диметиланилина, без выделения промежуточного соединения. 6,06 г (0,05 М) 2,6-диметиланилина и 4,95 г (0,055 М) метоксиуксусной кислоты растворяют в 30 см3 ксилола и к полученному раствору добавляют по каплям при перемешивании 2,6 г (0,019 М) треххлористого фосфора, растворенного в 10 см3 ксилола. По окончании добавления смесь кипятят в течение 30 мин с обратным холодильником и охлаждают до комнатной температуры. Ксилольный раствор отделяют от полифосфорной кислоты и добавляют к нему 16,7 г (0,01 М) метилового эфира ДL-

-бромпропионовой кислоты. С колбой соединяют наклонный холодильник, смонтированный вместе с обратным холодильником. Смесь нагревают до 120оС и добавляют к ней в течение 1 ч по каплям 20 см3 30%-ного (об.) раствора метилата натрия, непрерывно отгоняя из реакционной смеси метанол. Температура реакционной смеси при этом не должна быть ниже 110оС. После этого реакционную смесь перемешивают в течение еще 30 мин и затем охлаждают до комнатной температуры. Образующийся в процессе бромид натрия отфильтровывают и дважды промывают ксилолом, порциями по 10 см3. Объединенные ксилольные растворы упаривают до объема 20 см3 и охлаждают остаток до 0оС. Выпадающие кристаллы целевого продукта отфильтровывают. Т.пл. 73-74оС. Выход 13,0 г (93,0%). Дополнительное количество продукта может быть получено из маточного раствора. П р и м е р 4. Получение N-метоксиацетил-2,4,6-триметиланилина. Процесс проводят таким же образом, как это описано в примере 1, с той разницей, что в качестве исходного материала используют 2,4,6-триметиланилин. Т.пл. 88-89оС. Выход 188,85 г (92,0%). П р и м е р 5. Получение метилового эфира N-(2,4,6-триметилфенил)-N-метоксиацетил-ДL-аланина. Процесс проводят таким же образом, как это описано в примере 2, с той разницей, что в качестве исходного материала используют 10,26 г N-метоксиацетил-2,4,6-триметиланилина. В качестве целевого продукта получают вязкую маслянистую жидкость. Выход 12,9 г (88,0%). П р и м е р 6. Получение метилового эфира N-(2-этилфенил)-N-метоксиацетил-ДL-аланина. Процесс проводят таким же образом, как это описано в примере 3, с той разницей, что вместо 2,6-диметиланилина используют 2-этиланилин. Полученный целевой продукт представляет собой вязкую маслянистую жидкость. Выход 13,3 г (94,5%). П р и м е р 7. Получение метилового эфира N-(4-изопропилфенил)-N-метоксиацетил-ДL-аланина. Процесс проводят таким же образом, как это описано в примере 3, с той разницей, что в качестве исходного материала вместо 2,6-диметиланилина используют 4-изопропиланилин. Полученный целевой продукт предcтавляет cобой вязкую маcляниcтую жидкоcть. Выход 13,35 г (91,0).

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛОВОГО ЭФИРА N-ФЕНИЛ-N-МЕТОКСИАЦЕТИЛ-D,L-АЛАНИНА ИЛИ ЕГО АЛКИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ общей формулы

где R водород или С1 С4-алкил, исходя из соответствующего анилина, с использованием реакции алкилирования метиловым эфиром галоидпропионовой кислоты при 110 140oС в присутствии конденсирующего агента, выбранного из неорганических оснований, и реакции ацилирования с использованием метоксиуксусной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода, соответствующий анилин подвергают вначале ацилированию смесью метоксиуксусной кислоты, взятой в избытке 5 20% и треххлористого фосфора в среде растворителя, после чего полученное производное N-метоксиацетиланилина общей формулы

где R имеет указанные значения, непосредственно в реакционной массе или после выделения из нее подвергают алкилированию, используя 1,2-2-кратный избыток метилового эфира галоидпропионовой кислоты и органическое основание, выбранное из группы: щелочной металл, алкоголят щелочного металла, амид щелочного металла, комплексный гидрид металла.