乙酰苯胺俗稱退熱冰，是常用的化工原料和重要的化學(xué)試劑，是磺胺類藥物和染料中間體如對硝基乙酰苯胺、對硝基苯胺和對苯二胺等的原料［１～３］，可用作止痛劑、退熱劑、防腐劑、橡膠和合成纖維的添加劑、雙氧水的穩(wěn)定劑等。
文獻報道，常用的乙酰苯胺合成方法有以下幾種：（１）苯胺和過量的冰醋酸一起回流；（２）苯胺、冰醋酸、乙酸酐和少量鋅粉一起回流；（３）苯胺、乙酰氯和三乙胺一起室溫攪拌；（４）先將苯胺與等摩爾鹽酸制成氯化苯胺后，加入乙酸酐，再加醋酸鈉溶液攪拌。以上方法中，（１）和（２）法需要回流并不斷將生成的水蒸出，操作復(fù)雜，以冰醋酸作乙?；噭r反應(yīng)較慢，而以乙酸酐作乙酰化試劑反應(yīng)又不易控制，且常伴有二乙酰苯胺生成；（３）法雖然耗時短、反應(yīng)溫度低，但乙酰氯價格昂貴且極易發(fā)生水解反應(yīng)，副反應(yīng)多，影響產(chǎn)率；（４）法需消耗大量的醋酸鈉，不僅造成時間和試劑的浪費，而且使得工業(yè)化成本大大提高［４～１０］。
作者選用Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ）作為乙?；噭?，將苯胺在氯化銨的作用下合成乙酰苯胺，至今未見相關(guān)文獻報道。合成路線如下：
１實驗
１．１主要試劑與儀器
苯胺、對甲苯胺、對溴苯胺、對甲氧基苯胺、對氟芐胺、環(huán)己胺、氯化銨、Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺，分析純，天津江天化工技術(shù)有限公司。
Ｘ－４型顯微熔點測定儀，北京泰克公司；Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ１６００ＦＴＩＲ型傅立葉紅外光譜儀（ＫＢｒ壓片法）；Ｂｒｕｋｅｒ－４００型核磁共振儀（ＴＭＳ為內(nèi)標(biāo)），瑞士布魯克公司；ＴｈｅｒｍｏＴｒａｃｅＤＳＱ型氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國熱電公司；ＦＡ１００４型電子分析天平，上海上平儀器有限公司。
１．２方法
將１８．６ｇ（０．２ｍｏｌ）苯胺、２１．２ｇ氯化銨（０．４ｍｏｌ）、１００ｍＬＮ，Ｎ－二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ）加入到２５０ｍＬ圓底燒瓶中，裝上空氣冷凝管，攪拌升溫至沸騰，回流３ｈ，ＴＬＣ檢測反應(yīng)，反應(yīng)完全后，停止加熱，自然冷卻至室溫，加入１００ｍＬ冰水，靜置，待有固體析出后，抽濾，將濾液繼續(xù)冷卻至０℃以下，再次析出固體后，抽濾，將兩次抽濾所得固體合并，水洗，真空干燥，得白色片狀結(jié)晶，產(chǎn)率９８％。ｍ．ｐ．１１４～１１５℃（文獻值：１１４．３℃）；ＩＲ（ＫＢｒ），ｃｍ－１：３２９５．１３，３２６１．０３，１６６４．２２，１５９９．００，１５５６．６６，７５８．１３；１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３），δ，ｐｐｍ：７．７７（ｓ，１Ｈ，ＮＨ），７．５２（ｄ，２Ｈ，ＡｒＨ），７．３２（ｔ，２Ｈ，ＡｒＨ），７．１２（ｔ，１Ｈ，ＡｒＨ），２．１７（ｓ，３Ｈ，ＣＨ３）；ＭＳ，ｍ／ｚ：１３５（Ｍ＋）。
２結(jié)果與討論
２．１原料配比（氯化銨與苯胺的摩爾比，下同）對產(chǎn)率的影響（表１）
由表１可以看出，當(dāng)反應(yīng)體系中氯化銨的用量為０時，乙酰苯胺產(chǎn)率為０；當(dāng)氯化銨與苯胺摩爾比小于２∶１時，隨氯化銨用量的增加，產(chǎn)率逐漸升高；當(dāng)氯化銨與苯胺摩爾比為１∶１時，即使延長反應(yīng)時間至６ｈ，乙酰苯胺的產(chǎn)率最高也只能達到９１．０％；當(dāng)氯化銨與苯胺摩爾比為２∶１時，反應(yīng)３ｈ的產(chǎn)率最高可達９８．０％；當(dāng)氯化銨與苯胺摩爾比大于２∶１后，再增大氯化銨用量，產(chǎn)率基本不變化。因此，確定最佳氯化銨與苯胺摩爾比為２∶１、反應(yīng)時間為３ｈ。
２．２反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響（表２）
由表２可以看出，當(dāng)反應(yīng)溫度低于１００℃時，乙酰苯胺的產(chǎn)率較低；隨著反應(yīng)溫度的升高，乙酰苯胺的產(chǎn)率逐漸上升，當(dāng)Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺處于回流狀態(tài)，即反應(yīng)溫度為１６６℃時，反應(yīng)３ｈ的產(chǎn)率達到最高，為９８．０％。由此可見，反應(yīng)溫度也是影響反應(yīng)產(chǎn)率的一個重要因素，在較高溫度下，Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺會少量分解，溫度升高時，Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺分解的量會逐漸增多，同時，氯化銨也會分解為ＨＣｌ和ＮＨ３［１１］，在ＨＣｌ的作用下Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺大量分解，單位時間內(nèi)乙酰苯胺的產(chǎn)率就會升高。因此，確定最佳反應(yīng)溫度為Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺回流溫度，即１６６℃。
２．３反應(yīng)機理（圖１）
由原料配比和反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響，推測可能的反應(yīng)機理為：首先，氯化銨在加熱條件下，分解生成ＨＣｌ和ＮＨ３［１１］，同時有部分Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺在加
熱條件下會分解，但是氯化銨分解生成的ＨＣｌ會首先質(zhì)子化Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺的羰基Ｏ，生成Ａ；然后Ｐｈ－ＮＨ２會加成到Ｃ＝Ｏ雙鍵上，生成一個四面體的中間體Ｂ，Ｂ迅速分解生成Ｂ２和Ｂ１，Ｂ１即乙酰苯胺［１２］。
為驗證反應(yīng)機理，將反應(yīng)體系中的氯化銨用鹽酸代替，反應(yīng)３ｈ后，測得有乙酰苯胺生成，產(chǎn)率為６４％。造成乙酰苯胺產(chǎn)率低的原因是：有部分苯胺轉(zhuǎn)化成了苯胺的鹽酸鹽，未參與反應(yīng)。在反應(yīng)體系中加入的氯化銨起到了緩慢釋放ＨＣｌ的作用。因此，反應(yīng)溫度越高、反應(yīng)體系中氯化銨的量越大，一定時間內(nèi)乙酰苯胺的產(chǎn)率越高。
２．４不同結(jié)構(gòu)的胺對乙酰苯胺合成反應(yīng)的影響
選用不同結(jié)構(gòu)的胺類化合物進行乙酰化反應(yīng)，結(jié)果見表３。
由表３可知，在氯化銨作用下，無論是芳香胺、芐胺，還是脂肪胺，轉(zhuǎn)化率均可達到９９％以上（ＧＣ－ＭＳ測定），產(chǎn)率均達到９６％以上。表明胺的結(jié)構(gòu)對以Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺作為乙?；噭┑囊阴；磻?yīng)影響不大。
３結(jié)論
報道了以Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ）為乙酰化試劑，苯胺在氯化銨的作用下合成乙酰苯胺的新方法。確定最佳反應(yīng)條件為：Ｎ，Ｎ－二甲基乙酰胺為乙?；噭┖腿軇睿然@）∶ｎ（苯胺）＝２∶１、反應(yīng)溫度１６６℃、回流反應(yīng)時間３ｈ，此條件下乙酰苯胺產(chǎn)率達到９８．０％。與常規(guī)的乙酰苯胺合成方法相比，該法操作簡單、產(chǎn)率高、產(chǎn)品后處理容易，易于工業(yè)化生產(chǎn)。此外，該法也可以廣泛應(yīng)用于乙酰胺類化合物的合成，產(chǎn)率均較高。
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