二甲基十二烷基叔胺的合成反应研究段明峰

200,5N.8o学与生化物工程C

heimtry&Bsoengiieneirgn2

　　8　

稿日期收:200 -506 -0

作2简者介:段峰明1(79 -),男8湖,京北山,硕士人究研生现,事应用从学化方的研面;究系人联梅平,教:授。电:0话167-8004627,E

m-alim:[email protected]。o

N,N-二甲基十烷基二叔的合成反应研胺究段明峰1

,2,梅　1,熊洪录平1

(1长.江大化学学与环境程学工院湖,北州43荆023;

24四.石油川管局理井作下处,四川隆昌业64210)

5　　　要:以十二摘、甲酸胺和醛为原料甲合,了N,N成-二基十二烷甲叔胺基采。可用紫见分外光光法度对合的叔

成产物进胺定量分析,考行反察应配物比、应反间时等因对素胺叔产的影响率,定确最反应工佳艺件。条用红分光光度外

计合对成产进行结物构表征并,分析成合反应机。理

关键词N:,N-甲二十基烷二叔基胺;成合反应;艺条件;结构工表征;反机理

应图分类中:号TQ 22.361　　　　文献标识码　:A　　　　文　编号章1:672 -524(2500)580 002- -03

　　脂8肪烷基二甲基胺叔生产是离子阳两性、子表离

面性活剂和其一它些细化学精品重要的中间。体目前,合

脂成肪胺叔方的法主要有脂醇肪-甲胺常压

化催法氯、代胺烷化法脂、肪二甲胺常醇催压化一法步、

卡特刘法、还甲原基化法、十二醇硫钠法酸、α-烯溴烃

法化。等中其,刘特卡合法工艺成单简、应反件也较条

为温和,产率但低,偏般为一08%85%[1]～。作者

用刘卡采特合成法N,N-二基甲二烷十叔基,对胺合成

工艺条件进了行究研并,过通化反优条件应来,提高叔

产率。胺

1实　验

.11　试剂仪及器

试剂:二胺,十醛(37甲),%甲酸(88)%无水乙

醇,,氧氢钠,化化氯钠苯,,柠檬,酸酸乙酐

仪器。:架药物盘平,天651型1动电拌搅机速调,器

DM型调K温热电,旋套蒸转器发,VU-74分光光度5

,恒计水温浴锅,HHSZD(Ⅲ)-循水环式真空泵IR,

-42红0分光光度外计

。1.2方　法

.1.1　合成2路线

采十二胺、用甲和酸醛为原料甲成合N,-二甲N

十基烷基二叔胺。其应反如式下:

CH(3H2)C11HN+22HHC+O2HCOOH　　　　　C

H3C(H211)N

CH3CH3

+2CO

2+22OH

.12.2步骤　

称十二取于胺口三烧瓶,再中入加一量乙定,醇开动搅

拌待十二胺。部溶全解后用,滴漏斗液在0℃下3缓缓滴

甲入酸溶(8液8)%然;加后热升温缓,缓加入甲

醛溶(液7%3;)升温乙醇回至流反应数小,时。反应完毕后

撤下,加热置装,却冷。将

却冷液倒入分液漏斗中,加入量30%适

NaOH溶的,液调Hp12左至,充右分荡后静振分置层。上

油层状液30 用m 30%的LNaCl溶液分3次洗涤,

层下水溶液30用 Lm苯取3次萃苯液与。油状液合

后并于三口烧置中,瓶常压先出蒸苯水和,然后减压

6(66. 6a)收集120P～12℃的2馏,得分产物。

12.3.产　物量定分析

采用可见紫分外光光

度法合成对叔的产胺物进行定量分

析。用叔利胺的功能与柠基檬酸的酸酐溶乙液在非

水质介中生成酒红色合化物然,用分光后光度法测定

酒该红化色合的吸光度,再由物准曲线标方即程可求

介质溶液中叔出胺纯度的,而计从算合成所叔

胺物的产产量产率,而伯和胺仲胺和合物化不干叔扰胺

测的[定]。2

标溶准液照参献[文2配制],于大最收波长(5吸5

n3)处测得吸m光度A绘制叔,胺准曲线c标-,A图如1

示。所标曲线方程准为=A00.2c70.+0203,关相

数系=R0.9993。

.1　合3工成艺条探件索

以单因素实验考察应反配物、比反应间时个两因

素对NN,-甲基十二烷基叔二产率胺的响影段明峰。等N:N-,甲基二二十基烷胺的合成反应研究/2叔05年第0期89　2　　

1图叔　标胺准曲线

Fig.1　tanSdadrc rue of tervitay amrnei

13..　反1物配应比产对率的响影

将剂主十二定胺5 为g以另,两个反外应甲物酸

和甲为醛量变子;因反介应质为无乙醇水20mL ,反应温度为回

流度温反,时间应6为 。考察h应物配比对产反

率影的响实,验结如果1表示所

表。　　反应1配比物对N,N-甲基十二烷基叔胺产率的影响

二ab.T1E　ffet ofc ropprotio nf roeatingc sbstunace

n oielyd of,N-Ndimehtly dodecyalime

n酸甲/m甲醛L/mL产率%/

.2 5.54 7.094

25 5.0 .571.72

5 ..55 377.82

5 .6. 02.7922.5 1

.0069 27.3.0 4

5 .9.3743.

0 5.0 4838.

3.05 5 .821.2

3. 60. 74.3013.

0 1.007 0.8

430 4.5 8..426

.0 4.509 .0544.0

.55 786.

7.0 6.0484 9.

4.00 010 77.78.

.05 .458 .038

.0 5.0 85976.

5. 0.5586. 8

590.6. 082 .29

.5010. 077.60

010. .4573 .161

0.0 .5 06.75

1600. .5 775.87

01.06 0.74.4 810.0 1

.0073. 90

表由1以可出,看当反物应加量十为二5胺g、

甲酸 4mL、甲醛 mL5,合成产物N时N-,甲基二二十烷基

胺的叔率达产最到高09.45。%以,所确最佳定反应物

摩比尔十为二∶胺酸∶甲醛甲1∶3=46∶2..5。1

由于成反应是合在敞口器中进行的容不可,免避

部分有酸和甲醛甲在应反程中过被挥发掉因,此甲

和酸醛甲加的应量适过当。甲酸量甲醛的和加太量,多

会也成产率的下造降这是由,过量于酸甲和醛加剧甲

了副反应的发生。另外,有文

献报向道反应加入适量浓中酸盐可以促

主进应的反正向进行3[]。经实但验验,加入盐酸证

后,产物的产率并不得能到显明提。高

13.2　.应反间对产率时影的

响反应物加量十二胺为 g、5甲4 酸m、甲醛5Lm ,L反

介质应为无乙醇水20m ,L应反度为回流温度温(82～

38)。℃应时反对产间的影率如响2图示所

图2。反应时　间对,NN二甲基-二烷十基胺叔产率的影响F

gi2.　ffeEct of racteino item n oieyld fo

,N-Nidmtehyld doeclyainem

由2可以看图出合,成物N,N产二-甲十二基

基烷胺的产率随叔着应反间时的长而增加。在前延 6

内h,

叔胺的率产反应随时的延间长速迅增加当反应;时

间过6超 h,叔后胺产率虽的仍然有所增加,但增幅已

明不。显考虑成本等方面的到素因,确最佳反应定时间

6 为。h2　

合成物的产构结征

表用运R-42I0外分红光度计光经过对纯、提水脱

理处的合后叔胺成物进产行外光红谱测,定谱如图3

所示。图

由图3可以看,出基甲亚甲、基缩振伸吸收动带在

285～03000cm 1范-围内,弯其曲形振动变吸收在带143

～01005 mc1和7-0～713 cm-01围内范;H3C-N伸缩

动在振722～2030 8m-c范围内产生1等强度的中吸收

谱带而在3,00～23400c -m无吸1峰收,说这明物产

存在中胺叔结构4,5[]段。峰等明N,N:-甲二基二十烷基叔胺合成反应的研/2究050年第期83　　0　

图3合　成产的红物光外图

Fig.谱　3RI spcetrum ofsy thenis psroucdt3

反应机理[3,　6,]7

十以胺为原二合成料,NN-甲二基十烷基叔二胺

,使是用醛甲试剂作的N-烷化基应。首先反,十二

与胺甲醛在性条酸下发生加成反件应生席夫成,碱然

后子分内水脱,生N产=C继,与甲续发生氧酸还原

反应,得化到仲胺:CH3(

H2)11NH2CHCHO++HC3H(HC21)NH1CH2HO　　CH3

(C2)11NH=HC+22OH

HC(C32H)1N=CH21H+OCOH　

　HC3(C2)H1NHCH31C+O2

胺仲进一步与醛甲甲和酸应反最终,成生胺:叔CH3

(H2C11)HCHN3+CHOH+HC

3H(H2)C1+N1CH3

=HC+H22O

CH3(H2)C11N+

CH3=

C2H+HOOHC　　

H3(CHC)11N(C23H2)CO+2H++

4结　

论()以十二胺1甲、酸和醛为原料甲合,N,成-二

甲基N十二烷叔胺基。察反应考物比、配应时间反等因

素叔胺对产的率影响,定最确反佳工艺条应为反应件

摩尔比十二胺物∶酸∶甲醛=1∶3.4甲62∶.1,反5

时间应 h6,最且佳反条件应下胺产叔率达90可以%上

(。)2用采见紫可外分光光法度对成合的胺产物叔进行

量分析,定化纯叔胺产物的纯度可后达95%。

3()用运外红光分光度对计经过纯、脱水提理处后

合成产物的进结行构征。结果表表明该,成产物中合

存叔在胺构。结

4()析分合了成应反机。理先首十二胺是与甲醛

酸性条在下发生加件成反,然应分子内脱后,生水成

=NC继续,甲酸发生与化还氧反应原,到仲得胺;仲胺进

步与一甲醛甲和酸应,最终生反成叔胺。参考

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