羥乙基二乙烯三胺的合成方法主要有兩種,它們的合成路線如下所示:
這兩種方法都具有反應(yīng)步驟多,總收率不高(分別為17.5%、49%)的不足。本研究在以濃硫酸保護伯胺基的基礎(chǔ)上通過二乙烯三胺和環(huán)氧乙烷的加成烷化反應(yīng),一步法合成了目標產(chǎn)物羥乙基二乙烯三胺,該合成反應(yīng)方程式如下所示。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
ｓｐｅｃｔｒｕｍｏｎｅｂ型傅立葉紅外光譜儀(ｋｂｒ壓片);ｂｒｕｋｅｒａｍ500ｍｈｚ型超導(dǎo)核磁共振儀(ｔｍｓ為內(nèi)標);ｌｃｑ電離噴霧質(zhì)譜儀。
二乙烯三胺、環(huán)氧乙烷(市售),其余試劑及溶劑皆為化學(xué)純,用前皆未作任何處理。
1.2合成方法
將206ｇ(2ｍｏｌ)二乙烯三胺倒入1000ｍｌ的圓底燒瓶,機械攪拌,緩慢加入170ｍｌ水后,再慢速滴加118ｍｌ98%的濃硫酸,放熱,冰水冷卻,維持溫度在30℃以下。靜置數(shù)小時后,在高速攪拌條件下,以4～6ｍｌ/ｈ的速度向上述體系通入100ｍｌ(2ｍｏｌ)環(huán)氧乙烷,繼續(xù)反應(yīng)2～4ｈ,在冰水冷卻下,以適量的ｎａｏｈ水溶液中和至ｐｈ13。過濾出無機鹽固體,減壓蒸餾除去未反應(yīng)的二乙烯三胺,收集163～164℃/133ｋｐａ的餾分180ｇ,收率61%。
2結(jié)果與討論
2.1目標產(chǎn)物的譜學(xué)表征
ｉｒ,ν,ｃｍ-1:3360,3310(—ｎｈ2,ｎ—ｈ伸縮振動);3400(—ｏｈ,ｏ—ｈ伸縮振動,與前峰產(chǎn)生明顯的疊加);2933,2896(—ｃｈ2—,ｃ—ｈ伸縮振動)。ｍｓ,ｍ/ｚ,%:148.1(ｍ+,100)。1ｈｎｍｒ(ｄ2ｏ),δ:3.56(ｔ,2ｈ,ｃｈ2ｏｈ);2.75(ｔ,4ｈ,ｎｃｈ2ｃｈ2ｎｈ2);2.56(ｍ,6ｈ,ｎｃｈ2)。13ｃｎｍｒ(ｄ2ｏ),δ:59.16(ｃｈ2ｏｈ);53.61(ｎｃｈ2ｃｈ2ｏｈ);52.78(ｎｃｈ2ｃｈ2ｎｈ2);37.45(ｎｃｈ2ｃｈ2ｎｈ2)。
2.2反應(yīng)過程的注意事項
環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?它的加成烷化反應(yīng)速度高于其在反應(yīng)體系中的溶解和吸收速度,且放出較高的反應(yīng)熱,為了改善傳熱和傳質(zhì),必須采用高速的攪拌;其沸點只有10.7℃,與空氣的混合物具有爆炸性,且爆炸極限很寬,所以反應(yīng)過程中,環(huán)氧乙烷的通入系統(tǒng)一定要密閉,無泄漏;為避免短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱,要緩慢通入環(huán)氧乙烷,并利用冰水體系來帶走多余的熱量。另外,在濃硫酸及ｎａｏｈ的滴加過程中,也要做到慢速滴加、快速攪拌、冰水冷卻,以防熱量積聚。總之,該反應(yīng)的控制關(guān)鍵在于做到有效的傳熱和傳質(zhì)。
3結(jié)論
通過二乙烯三胺和環(huán)氧乙烷的加成烷化反應(yīng)合成了羥乙基二乙烯三胺,與文獻報道的方法相比,該法原料易得,簡便易行,收率高。
