四甲基甲烷二胺是一种有机碱,可通过反应二甲胺和甲醛制备而成。有研究表明它可以用于合成治疗精神分裂症的丁苯那嗪。
在一个1升的三口瓶中,加入162克甲醛水溶液,冷却至0~5℃后,缓慢滴加545克二甲胺水溶液。让反应液自然升温到室温(28℃),并搅拌8小时。然后将反应液再次冷却至0~5℃,缓慢加入250克氢氧化钾固体,分离出有机相,并用50克氢氧化钠干燥。过滤后,通过常压蒸馏得到172克四甲基甲二胺,产率为84%,HPLC纯度为99%。
在冰水浴冷却下,向反应瓶中加入15毫升37%甲醛水溶液,搅拌后,使用滴液漏斗滴加50毫升33%盐酸二甲胺的水溶液,滴加完毕后,室温搅拌30分钟,然后加入固体NaOH至溶液形成两相,使用分液漏斗将其分成两层,用固体NaOH干燥,放置过滤,通过常压蒸馏,在83℃收集馏分得到四甲基甲烷二胺。
根据CN201210442489.9的报道,四甲基甲烷二胺可以用于制备丁苯那嗪,具体步骤如下:步骤一,将四甲基甲烷二胺溶于有机溶剂中,滴加乙酰氯,然后再滴加5-甲基-2-己酮,进行胺甲基化反应,得到中间体3-[(二甲基氨基)甲基]-5-甲基-2-己酮;步骤二,将步骤一制得的中间体与6,7-二甲氧基-3,4-二氢异喹啉盐酸盐反应,制得丁苯那嗪。这种方法使用了成本低廉且易得的原料,以亚胺盐作为胺甲基化试剂对5-甲基-2-己酮进行胺甲基化反应,提高了化学反应的区域选择性;并且使用水作为反应溶剂制备丁苯那嗪,操作简便,没有复杂的后处理过程,具有很好的工业应用前景。
[1] [中国发明] CN201210442489.9 丁苯那嗪的合成方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201410152287.X 葛根素衍生物的制备方法
[3] CN201210442489.9丁苯那嗪的合成方法
四甲基甲烷二胺是一种无色至浅黄色的液体,具有较低的熔点和沸点,这使得它在常温下具有较好的流动性。此外,它还具有较高的热稳定性和化学稳定性,能够在较宽的温度和pH范围内保持其结构和性质的稳定。这些特性使得四甲基甲烷二胺在多种反应条件下都能展现出良好的反应活性和选择性[1].
图1四甲基甲烷二胺的性状
将甲醛溶液(37%在水中,119毫升,1.6摩尔)置于反应容器中,加入二甲胺溶液(40%在水中,405毫升,3.2摩尔),然后将混合物在室温下搅拌过夜。反应完成后,向反应混合物中加入K2CO3,直到发生相分离。将各相分离并在K2CO3上干燥,通过分馏(b.p.80-84°C)对产物进行纯化得到标题化合物四甲基甲烷二胺。1H NMR(300 MHz,CDCl3)δppm 2.23(s,12 H)2.73(s、2 H)[2].
四甲基甲烷二胺在多个领域具有广泛的应用。在化学领域,它作为一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于合成各种具有特定功能的化合物。例如,它可以与其他官能团发生取代、加成和缩合等反应,生成具有特定结构和性质的有机分子。这些化合物在药物研发、农药生产以及染料合成等领域具有广泛的应用价值.
在材料科学领域,四甲基甲烷二胺同样展现出了巨大的潜力。由于其分子结构中的多个甲基和氨基基团,使得它具有良好的交联和固化能力。因此,它可以作为交联剂或固化剂,用于制备高性能的聚合物材料、复合材料以及涂料等。这些材料在航空航天、汽车制造以及电子器件等领域具有广泛的应用前景.
此外,四甲基甲烷二胺还在医药领域发挥着重要作用。由于其独特的化学结构和生物活性,它可以作为药物分子的合成原料或修饰剂,用于制备具有特定药理作用的候选药物。这些药物在治疗癌症、心血管疾病以及神经系统疾病等方面具有潜在的应用价值[3-4].
[1]赵俊红,董竞,左玲玲,等.一种从罗沙司他中间体中检测吗啉和/或四甲基甲烷二胺的方法:CN202110351244.4[P].CN202110351244.4[2024-03-14].
[2]刘云等.一种从罗沙司他中间体四甲基甲烷二胺的方法:202110351244[P][2024-03-14].
[3]张士伟,徐永芬,虞鑫海,等.四甲基甲烷二胺及其聚酰亚胺的制备及其性能研究[J].化工新型材料, 2019, 47(5):5.DOI:CNKI:SUN:HGXC.0.2019-05-014.
[4]方小牛,黄俭根,刘丽君,等.超声波辐照下四甲基甲烷二胺的合成研究[J].应用声学, 1999, 18(3):26-26.DOI:CNKI:SUN:YYSN.0.1999-03-005.
叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷,又称Bredereck试剂,是有机合成里面重要的中间体。例如,用于活性亚甲基、甲基的胺化反应、以及酮氧化成双酮等的有机反应。
叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷
制备叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的合成方法分两步走。第一步,先制取中间体N,N,N',N'?四甲基甲脒盐的化合物;第二步,叔丁醇钾与中间体反应,制得目标产物。美国专利US2017260189中提出, A1、中用N,N?二甲基甲酰胺、对甲苯磺酰氯和KPF6的水溶液反应制得的中间体为N,N,N',N'?四甲基甲脒六氟磷酸盐,其再与叔丁醇钾的THF溶液反应得到目标产物。此方法的反应过程中有高低温的温度变化,且需氮气保护,反应条件相对复杂,同时不利于大规模的工业化生产。Wasserman和Ives(Wasserman ,H .H .;Ives ,J .L . J . Org.Chem.1985,50(19) ,3573?3580)沿用Bredereck的方法,在二甲胺的甲苯溶液中滴加N,N?二甲基甲酰胺和硫酸二甲酯反应生成中间体为N,N,N',N'?四甲基甲脒硫酸甲酯,其再与叔丁醇钾的乙醚溶液进行反应,得到目标产物,第二步的收率为67%。此方案的两步反应过程条件均温和,操作方法简单,但收率不高,亦不是可工业化放大生产的优势,为此,薛嵩[1]提出了一种叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的制备方法。
第一步:在四口瓶中,加入硫酸二甲酯630.0g和DMF365g,升温至60℃,反应4h。滴加2M 二甲胺的四氢呋喃溶液5L,前期略有放热,滴毕,加入甲苯5L。升温至70℃,回流反应1h。反应液降至室温,静置分层,下层用甲基叔丁基醚洗涤三次,得中间体976.4g.
图二 叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷合成步骤一
第二步:乙醚2.5L和叔丁醇钾538.6g投入反应瓶中,室温滴加中间体976.4g,滴毕,室温反应过夜。反应结束后过滤,滤饼用乙醚洗涤,滤液减压浓缩,浓缩液用水泵蒸馏,得产品叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷749g,核磁含量99.4%,两步合计收率86%.
图三 叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷合成步骤二
该制备方法,通过以N,N?二甲基甲酰胺、硫酸二甲酯和二甲胺的四氢呋喃溶液为原料,甲苯为溶剂,制得中间体N,N,N',N'?四甲基甲脒硫酸甲酯。用叔丁醇钾的乙醚溶液和第一步制得的中间体发生反应,制得叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷,其工艺简单、反应条件温和,安全性高,符合绿色化学;原料的反应次序,以及滴加顺序,制得产率高,纯度高;此方案具有更强的经济实用性,符合工业化生产。
[1]薛嵩.一种叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的制备方法[P].江苏省:CN202211693807.9,2023-03-10.
四(4-氨基苯基)甲烷是甲烷的四个氢都被苯基取代后形成的有机化合物,于1898年由摩西·冈伯格首次制得。
四(4-氨基苯基)甲烷作为一种重要的化工原料, 在绝缘材料、染料、聚氨酯橡胶和粘合剂等聚合物生产中应用广泛, 同时也是重要的固化剂、抗氧化剂和防老化剂。但目前国内四(4-氨基苯基)甲烷市场存在诸多问题, 比如生产成本过高、产品纯度较低(一般低于75%)等, 导致产品盈利能力有限, 限制其行业的健康发展。开发新的、廉价的高选择性合成路线对于四(4-氨基苯基)甲烷行业的可持续发展具有重要意义。
将四(4-氨基苯基)甲烷是甲烷作为固化剂加入到环氧树脂体系中混合均匀,并经成型、固化、后固化后,得到环氧树脂体系固化物。参考文献[1]所提出的该新型固化剂为固体,跟传统的液体胺类固化剂比起来具有挥发性小,毒性低等优点,且该新型固化剂固化环氧树脂,能使固化物具有优良的耐热性、耐冲击性及高强度[1]。
四(4-氨基苯基)甲烷于1898年由摩西·冈伯格首次制得。反应先通过三苯甲基溴甲烷与两当量的苯肼取代得到2-三苯甲基苯肼,而后进行自由基氧化反应得到1-苯基-2-三苯甲基二氮烯(偶氮化合物),最后通过加热进行自由基反应(偶氮部分成氮气离去形成三苯甲基和苯基自由基)得到四苯基甲烷。冈伯格的合成路线如下图所示:
图1 四(4-氨基苯基)甲烷的合成反应式
溴三苯甲烷1和苯肼2反应制得肼类化合物3;亚硝酸氧化3得到偶氮化合物4;4加热到熔点以上分解放出氮气和四苯甲烷5。硝酸硝化四苯甲烷得到6。强碱与硝化的三苯甲烷类化合物次甲基中的质子反应,产物为深色的硝化三苯甲基负离子。锌在冰醋酸中还原硝化的四苯甲烷,得到无色的7,即化合物四(4-氨基苯基)甲烷是甲烷。
[1]CN106146801A-新型化合物四[(对氨基苯氧基)甲基]甲烷作为固化剂在环氧树脂体系的应用.
3,5-二甲氧基苄胺是一种伯胺,广泛应用于化工、医药、农药、造纸、纺织等行业。为了实现伯胺的可持续、高选择性合成,我们提出了一种制备方法。
制备方法如下:将7mmol的3,5-二甲氧基苯甲醛、70mL浓度为2mol/L的氨的甲醇溶液和140mg的墨烯包裹镍-氧化镍催化剂混合加入高压反应釜,再通入氢气,控制体系氢气压力为2MPa、搅拌速率为800rpm,90℃反应4h,得到3,5-二甲氧基苄胺(收率为95%)。
3,5-二甲氧基苄胺的应用之一是制备近红外光响应自修复涂层。制备方法如下:
S1:将0.01-20份的光热填料以及胺基摩尔比为1:0-1:4的第一胺类固化剂和第二胺类固化剂混合;
S2:将100份环氧树脂在80-120℃下加热10min;
S3:将步骤S1得到的混合液与步骤S2中加热后的环氧树脂混合、摇匀;
S4:将步骤S3得到的环氧树脂混合物使用旋涂法制备涂层,所用基板为玻璃、铝片或钢板,旋涂速度为400-5000rpm,旋涂时间为30s以上;
S5:将旋涂好的基板进行固化,固化温度60-140℃,固化时间为1-24h。
进一步,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂,第一胺类固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺和己二酸二酰肼中的任一种,第二胺类固化剂为苄胺、4-氯苄胺、4-溴苄胺、4-氟苄胺、2-氯苄胺、2-溴苄胺、2-氟苄胺、2-甲氧基苄胺、3-甲氧基苄胺、4-甲氧基苄胺、3-氯-3-氟苄胺、2-氯-5氟苄胺、3,5-二氯苄胺、3,5-二氟苄胺、2,4-二氟苄胺、3,4-二甲基苄胺、2,5-二甲氧基苄胺、2,3-二氯苄胺、2,5-二氟苄胺、3-氟苄胺、4-(三氟甲基)苄胺、3-溴苄胺、3,5-二甲氧基苄胺等。
[1] [中国发明] CN201911289363.0 一种催化醛酮类化合物还原胺化制备伯胺的方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201610098530.3 一种近红外光响应自修复涂层及其制备方法