Способ получения триметилмышьяка

 

Изобретение относится к металлоорганической химии, а именно к способам получения триметилмышьяка. Цель - упрощение и интенсификация процесса , а также увеличение выхода целевого продукта и экологичности производства. Процесс ведут взаимодействием трехокиси мышьяка с триметилалюминием в среде эфира с температурой кипения выше 90°С при механической активации процесса и последующей отгонкой целевого продукта при нагревании . Выход целевого продукта превышает 99% при чистоте 99,99%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 07 F 9/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. "" )):"jQQ!!pQ, "БАИГ ГМ ..-.-л, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848389/04 (22) 09,07.90 (46) 16,07.92. Бюл. М 26 (71) Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова (72) В. В. Гавриленко, Л, А. Чекулаева, И. В, Писарева и И. А. Савицкая (53) 547.242,07(088.8) (56) Патент США М 4611071, кл, 556/70, опублик. 1986.

Патент Японии М 64-56691, кл. С 07 F 9/72, опублик. 1989. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИМЕТИЛМЫШЬЯКА

Изобретение относится к химии металлоорганических соединений, в частности к способам получения триметилмышьяка, который используется для получения пленок арсенидэ галлия методом эпитаксиальной технологии и применяется в микроэлектронике в качестве полупроводникового материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения триалкилмышьяков взаимодействием трехокиси мышьяка с соотствующим триэлкилалюминием в углеводородном растворителе при нагревании с последующим, добавлением в реакционную смесь галогенидов щелочных металлов при нагревании и отгонкой целевого продукта.

Недостатками известного способа являются двустадийность и длительность процесса, добавление в реакционную смесь дополнительного реагента — соли щелочного металла, невысокие выходы целевого продукта (до 60%), наличие ядовитых отходов производства.

„„. рЦ „„1747454 А1 (57) Изобретение относится к металлоорганической химии, а именно к способам получения триметилмышьяка. Цель упрощение и интенсификация процесса, а также увеличение выхода целевого продукта и экологичности производства. Процесс ведут взаимодействием трехокиси мы ш ья ка с триметилалюминием в среде эфира с температурой кипения выше 90 С при механической активации процесса и последующей отгонкой целевого продукта при нагревании, Выход целевого продукта превышает

99 при чистоте 99,99 .

Цель изобретения — интенсификация и упрощение процесса, а также увеличение выхода целевого продукта и экологичности производства, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения триметилмышьяка реакцией мышьяковистого ангидри- + да с триметилалюминием, преимущественно взятых в соотношении 1:3, процесс ведут в Ь среде высших эфиров с температурой кипе- (Jl ния более 90 (ди-н-пропиловый, ди-н-бути- фь. левый, диаыиловый, фанател, диокоан. диглим и др.) и в условиях одновременного использования механической активации реакционной массы.

Реакция быстро проходит при 80 — 150 С

Аз20з+ ЗА)Мез — З 2АзМез+ ЗМе(-А10-)и

Образующийся триметилмышьяк удаляется из сферы реакции путем отгонки и полностью извлекается в слабом вакууме путем конденсации в охлаждаемые ловушки. Реакционный остаток — суспензию метилалю1747454

10

25

35

55 моксана — гидролизуют в колбе с мешалкой путем постепенного добавления ее к водному раствору (20 — 30%) серной и азотной кислот(1:1). Выделяющийся метан пропускают через ловушку с бромом для улавливания . возможных примесей триметиларсина и сбрасывают в атмосферу. При пропускании через этот кислый раствор сероводорода не наблюдается образования желто-оранжевого осадка AszOa (а нал ити ческая реа кция на мышьяк). Это свидетельствует о полноте превращения Аз20зй МезАз и безвредности отходов (экологически чистое производство). После щелочной обработки NaOH нейтральные стоки, содержащие соли — сульфаты и нитраты натрия и алюминия, могут быть сброшены в канализацию.

Пример 1, В цилиндрический стеклянный (или металлический из нержавеющей стали) сосуд емкостью 250 мл, наполненный на 0,25 объема стальными шариками диаметром 2 — 4 мм и снабженный металлической мешалкой с герметичным сальником, а также оборудованный капельной воронкой, обратным холодильником и загрузочным отверстием для твердых веществ и соединенный через систему вакуумных шлангов с ловушкой, охла>кдаемой твердой углекислотой в ацетоне (-80 С), и дополнительной ловушкой, охлаждаемой жидким азотом (-196 С). загружают 19,8 r (0,1 моль) мышьяковистого ангидрида (Аз20з),Сосуд вакуумируют до 0,1 торр и .,прогревают 5 мин до 80 — 100О, охлаждают и заполняют аргоном (азотом). Заливаются 35 мл дибутилового эфира„включают мешалку и мышьяковистый ангидрид измельчают в . течение 10-15 мин при перемешивании шариков со скоростью 120 — 180 o6/мин, а затем из капельной воронки в сосуд вводят сразу 0,25 всего количества раствора триметилалюминия в дибутиловом эфире (при- готовлен заранее из 21,6 г А!Мез и 100 мл дибутилового эфира). Содержимое нагревают до 80 С, при этом начинается экзотермическая реакция), температура поднимается до 110-120 С. Ее поддерживавт в этих пределах путем постепенного введения раствора триметилалюминия (10 — 15 мин), а затем реакционную смесь дополнительно прогревают при 120-130 С (кипение смеси растворителя и триметилмышьяка) в течение 10 — 15 мин, Температуру снижают до 80 С и постепенно путем медленного вакуумирования системы из смеси отгоняют триметилмышьяк. Отгонку прекращают при 50 С и давлении 16 торр в режиме кипения дибутилового эфира при захлебывании в обратном холодильнике. Систему заполняют инертным газом, Триметилмышьяк(2 r), вымороженный в ловушке с жидким азотом, после нагревания переконденсируют в ловушку с триметилмышьяком, находящуюся при -80 С, а затем весь триметилмышьяк переконденсируют в вакуумной системе(аппаратура Штока), Получено 23,80 r (99,13% от теоретического) триметилмышьяка 99,99%ной чистоты. Остаток реакционной смеси— суспензию и раствор метилалюмоксанов в дибутиловом эфире — разлагают путем гидролиза в кислоте, Выделяется 6,72 л метана, Дибутиловый эфир отделяют от водного кислотного раствора, состоящего из 10%-ной

H2S04 и 10%-ной НМОз(95мл;95% от взятого в реакцию), Через прозрачный водный кислый раствор пропускают ток сероводорода, Образование осадка Аз2Яз не наблюдается, что свидетельствует о полном извлечении мышьяка из Аз20з, Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакцию проводят в кавитационной мешалке при скорости вращения

5000 об/мин; Получено 23,76 r триметилмышьяка (99,0% от теоретического) 99,99 ной чистоты, Мышьяк в послереакционном остатке не обнаружен.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакцию проводят в среде диамилового эфира, Получен триметилмышьяк с выходом 99,2%, Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакцию проводят в среде диглима (диметилового эфира диэтиленгликоля). Получен триметилмышьяк с выходом

99,3% (99,99%-ной чистоты) Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 1, но реакцию проводят в среде фенетола. Получен триметилмышьяк с выходом 99,5%, Таким образом, предлагаемый способ получения триметилмышьяка позволяет упростить и интенсифицировать процесс за счет сокращения количества стадий и времени реакции при увеличении. выхода целевого продукта практически до количественного и исключении образования ядовитых отходов.

Формула изобретения

Способ получения триметилмышьяка взаимодействием трехокиси мышьяка с триметилалюминием в стехиометрических количествах в среде органического растворителя при нагревании с последующей отгонкой целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса, а также увеличения выхода целевого продукта и экологичности производства, в качестве органического растворителя используют высший эфир с температурой кипения выше 90 С при механической активации процесса.

Способ получения триметилмышьяка Способ получения триметилмышьяка 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химии мышьякорганических соединений, в частности к способу получения тетраалкил(арил)диареинов общей ф-лы [(R)<SB POS="POST">2</SB>-AS]<SB POS="POST">2</SB>, где R - низший алкил или фенил, которые могут найти применение для получения металлического мышьяка полупроводниковой чистоты, диалкиларсиновых кислот или их солей арсония

Изобретение относится к химии мышьяковоорганических соединений, в частности к способам получения алкилфениларсинакролеинов общей формулы (R)(C<SB POS="POST">6</SB>H<SB POS="POST">5</SB>)AS-CH=CH-C(O)H, где R-C<SB POS="POST">1</SB>-C<SB POS="POST">3</SB>-алкил, которые могут найти применение в медицине и сельском хозяйстве в качестве полупродуктов синтеза антимикробных и антивирусных препаратов, фунгицидов и инсектицидов

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, в частности люизита

Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к новому способу получения S-диалкил-, алкилфенил и дифениларсинистых эфиров 4-метоксифенилдитиофосфоновых кислот общей формулы I где Ar = 4-MeOC6H4; R - низший алкил, фенил; R' и R'' = низший алкил, фенил

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, в частности люизита

Изобретение относится к области уничтожения химического оружия, в частности люизита

Изобретение относится к химии мышьякоорганических соединений, а именно к новому 4-изопропиларсинил-бис (2-метил-бутин-3-олу-2), общей формулы CH3-AS , обладающему антимикробным действием
Изобретение относится к химической технологии утилизации отравляющих веществ, в частности, люизита и получения на его основе металлического мышьяка
Наверх