exploders.info - Портал по взрывчатым веществам и пиротехнике
  • Хим. реактивы
    • phantasy Аминогуанидин. Мой опыт получения и подводные камни. 2012-12-20 16:12:55
АВТОРИЗАЦИЯ
ЛОГИН:
ПОРОЛЬ:
Автор: phantasy
2012-12-20 [#40677]

Аминогуанидин. Мой опыт получения и подводные камни.

Форум: Хим. реактивы

Получение нитрата гуанидина В 500 мл коническую колбу была помещена предварительно растертая в ступке смесь 55 грамм AC (с хранения, 1974 года) и 30 грамм мочевины. Далее в эту же колбу засыпаем 30 грамм предварительно просушенного при 150 градусах в течение 30 минут силикагеля марки КСКГ (круглые матовые шарики, диаметром около 5 мм). Силикагель не был измельчен, он засыпался в виде шариков. Колба была закрыта пробкой с газоотводной трубкой, трубку желательно брать шире, что бы избежать сильного осаждения карбоната аммония. Трубка естественно выходит в открытую форточку. Колбу поставил в кастрюльку с сульфатом натрия (аналог песочной бани, за неимением песка), и начал греть на медленном огне. В сульфат так же был вставлен термометр, удерживаемый штативом. Смесь вначале медленно плавится, потом через некоторое время начинается выделение пузырьков аммиака и углекислого газа. У меня оптимальная температура песчаной бани была около 220 градусов. Периодические замеры температуры в самой колбе давали около 165-170 с. Через 2 часа было добавлено еще 20 грамм мочи. Смесюга варилась ещё 3 часа до почти полного прекращения осаждения карбоната аммония. Затем смесь была оставлена охлаждаться на 10 минут, и в нее было влито 200 мл кипятка. Далее после интенсивного перемешивания горячий раствор был отфильтрован и осадок силикагеля был внесен в добавочные 100 мл кипятка. После перемешивания в течение 10 минут, смесь отфильтровали и фильтраты объединили. Получили 300 мл раствора содержащего нитрат гуанидина. Полученный раствор упарили в широком тигле до объёма 70 мл и поставили в холодильник кристаллизоваться. Через час полученную массу отфильтровали и промыли 50 мл холодной воды. Воду отсосали на воронке Бюхнера. Полученный гуанидин нитрат сырец оставили сушиться на бумаге. После высыхания получили 30 грамм нитрата гуанидина (около 60% теор.) с небольшими примесями сопутствующих веществ. ПОДВОДНЫЕ КАМНИ! Эксперимент ставил 3 раза. Первый раз было взято гораздно меньшее количество силикагеля, около 10 грамм. Выход составил около 18 грамм. Думается если измельчать этот силикагель, то выход будет чутка больше. Я не измельчал, не хочу дышать пылью SiO2. Важно использовать тщательно активированный силикагель! Это серьезно влияет на выход. Я активировал нагреванием до 150 – 180 градусов в течение 30 минут в кастрюле. Еще важно не нагревать смесюгу выше 170 с. У меня при нагреве до 180 как указывалось в оригинале, начинали образовываться триазиновые побочные продукты, и падал выход. Ещё один плюс реакции при 170 градусах смесюга не пенится, а как бы слегка кипит. За неимением парафиновой бани использовал баню из сульфата натрия. Парафиновая баня лучше, так как позволяет минимизировать локальные перегревы. Получение нитрогуанидина из нитрата гуанидина. 100 мл серной кислоты в химическом стакане было поставлено на ледяную баню. В 100 мл этой 95% (старой) серной кислоты было порциями при помешивании внесено 50 граммов нитрата гуанидина. Добавление продолжалось 10 минут. Температуру смеси не измерял. Далее после добавления всего нитрата смесь была нагрета на водяной бане до 30с и выдержана при этой температуре 10 минут. Почти прозрачный раствор был влит в 500 мл воды со льдом. Сразу начал выделятся нитрогуанидин. Его отфильтровали, промыли два раза по 100 мл ледяной воды и отсосали на воронке. Полученный сырой нитрогуанидин внесли в 600 мл воды в которую было добавлено полчайной ложки пищевой соды. Смесь нагрели до кипения и весь нитрогуанидин растворился. Затем почти сразу же начали охлаждать проточной водой для выпадения более практичных кристаллов НГ. Для полного выпадения смесь оставили на час в холодильнике. Продукт отфильтровали и промыли 200 мл ледяной воды. После сушки получили 35 граммов чистого нитрогуанидина, свободного от кислоты (у меня был инцидент с нагревом смеси цинка и НГ во время смешивания). ПОДВОДНЫХ КАМНЕЙ ТУТ НЕТ) Единственное количество серной кислоты может уменьшиться до 60 мл. Но это слегка уменьшит выходы. Для меня серка не проблема, поэтому взял 100 мл. Получение аминогуанидина бикарбоната из нитрогуанидина. Предварительно хорошо растерли в ступке 20 граммов нитрогуанидина. Затем добавили цинковую пыль (ПЦР-1) в количестве 70 грамм (цинк не очищали) и размешали. Далее добавили 10 мл воды и перемешали смесь до состояния влажной земли. В широкий химический стакан внесли 13 мл ледяной уксусной кислоты и 15 мл воды. Стакан удерживался штативом и был помещен в ледяную баню. Термометр с металлическим щупом был примотан к ложке изолентой для равномерного размешивания и контроля температуры. Вначале пасту необходимо добавлять очень медленно, тщательно перемешивая и глядя на термометр. Температура реакции должна быть в пределах 5-15 градусов, если температура норовит повыситься, то добавляют в смесь немного льда. После внесения порции пасты необходимо хорошо размешивать смесь и вносить еще порцию только тогда, когда температура упадет до 10с. После внесения ¼ части пасты, смесь перестает сильно нагреваться и греется только через некоторое время. По мере добавления, паста густеет и перемешивать становится труднее и труднее. Всю пасту вносил в течение двух часов, вначале нужно почти полчаса сидеть и перемешивать, что бы избежать перегрева. Затем можно ненадолго отходить, периодически контролируя температуру и перемешивая. Когда смесюга становится настолько густой, что просто прилипает к ложке, добавляем в неё немного воды. Конечный объём смеси составляет не больше 200 мл. Постепенно смесь становится беловато серого цвета из за присутствия Zn(OH)2. После часовой выдержки в ледяной воде и периодического перемешивания, смесюга оставлена прогреваться при комнатной температуре. Если смесюга продолжает греться выше 25, то её вновь ставят в водяную баню. И так до окончания тепловыделения. Как только смесюга перестанет греться выше комнатной температуры, значит восстановление почти закончено (это проверяется тестом см. ориг. статью Engagera и Кметь’я). Осталось прогреть смесь в водяной бане при температуре 40 градусов около 10 минут. После этого смесь фильтруем на широкой воронке Бюхнера под вакуумом. У меня напор очень слабый, водоструй лежит на полке. Пришлось оставывать пылесосом, так я потратил на это целых 2 часа!... смесь очень, очень тяжко фильтруется. Далее в осадок на фильтре влили 100 мл тёплой воды и опять отсосали под вакуумом. Получили 300 мл слегка мутноватого желтого фильтрата. В фильтрат внесли 20 грамм хлорида аммония (фильтрат утрачивает мутность и становится очень, очень прозрачным и красиво желтым), затем после растворения оного и 20 грамм соды порциями по 5 грамм при размешивании. Поставили в холодильник на ночь кристаллизоваться. Осадок отфильтровали, внесли в 50 мл 10 процентного раствора хлорида аммония, тщательно перемешивали 5 минут, затем отфильтровали и промыли 2 раза по 100 мл ледяной воды, затем отсосали насухо и спиртом (30 мл) и опять насухо отфильтровали. Получили очень красивый белоснежный кристаллический порошок, после высушивания весивший 14 граммов. ПОДВОДНЫЕ КАМНИ! Главная ГОЛОВНАЯ БОЛЬ в восстановлении, это трудно фильтрующаяся смесюга, обязательно использование широкой воронки (как у меня 15 см диаметр) и хорошего ваккумного насоса (хотябы водоструй). Без хорошего вакуума осадок не отфильтровать как надо! Если следить за показаниями термометра каждые 5 минут, то перегревов можно избежать. Особенно надо быть осторожным на начальной стадии добавления, но и потом, во время прогрева до комнатной температуры смесь может саморазогреться, поэтому надо быть очень внимательным и периодически помешивать её. У меня добавление пасты вышло в 2 часа. Отстаивание в ледяной бане ещё час и постепенный прогрев до комнатной температуры - час. Затем небольшой подогрев до 40 и выдержка 10 минут (хотя тест на НГ уже давал отрицательные результаты, а так же произошла очень интересная побочная реакция с порозовением смеси, читайте ниже). Итого на реакцию затрачено 4 часа. Вообщем получение заняло целый день и ночь на кристаллизацию. Вопрос знатокам – смесюга после реакции пахла аммиаком. Откуда аммиак там появился? Перегревы? Распад аминогуанидина? И ещё – желтый цвет смеси не ушел после осаждения аминогуанидина. Так что придает раствору желтый цвет? Нитрозогуанидин? Ещё прикол, щуп термометра был сделан из стали, соотв. немного железа попало в смесь. Смесь после 2 часов добавления стала розового цвета (как в тестовой реакции) и начала слегка пахнуть аммиаком. Далее как реакция прекратилась и смесь больше не грелась она автоматически стала обычного бело- серого цвета. Стало быть можно таким образом сразу контролировать завершение реакции? Добавляя после добавления всей пасты крупинку соли железа?

Мне нравится
  • СЭП Ну норм... Сэнкс что поделился опытом !!! 2012-12-21 [#40679]
  • rinat Из самодельного силикагеля 2012-12-22 [#40682]
  • Temnyi elf Вопросы, ответы - ля-ля-ля-ля-ля. 2012-12-22 [#40688]
  • phantasy Делал сегодня 5 - аминотетразол 2012-12-31 [#40728]
  • rinat какого цвета нормальный нитрат гуанидина? 2013-02-23 [#40968]
  • double_green нитрат гуанидина 2015-11-15 [#44051]
  • evxin1404 Аминогуанидин 2016-11-19 [#44453]
  • Azimut Возможно ли сократить процесс? 2018-11-29 [#44902]
  • Azimut Небольшое техническое описание Казарновский, Спасская 2018-11-29 [#44903]

© Добрейшей души человеки, 2003-2019

При использовании материалов ресурса ссылка обязательна.