趙麗華
【摘要】本試驗(yàn)研究了以工業(yè)環(huán)己胺、二硫化碳為原料,合成N,N'-二環(huán)己基硫脈,收率達(dá)到93.2%;再以氛代二乙胺為氧化劑,制備了N,N'一二環(huán)己基碳二亞胺,收率90%。同時(shí),還進(jìn)行了氛代二乙胺的回收制備研究,使二乙胺在試驗(yàn)中循環(huán)使用,降低了成本。
【關(guān)鍵詞】氛代二乙胺 N,N'—二環(huán)己基硫脲 N,N'—二環(huán)己基碳二亞胺 合成
碳二亞胺化合物,就是結(jié)構(gòu)中含有碳二亞胺基團(tuán)的化合物,其 通式如下
R-N=C=N-R
分子結(jié)構(gòu)中的累積二烯結(jié)構(gòu)使碳二亞胺具有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性,不僅可以和許多酸性化合物反應(yīng),也可以和醇、胺及含活潑亞甲基等活潑氫一類化合物起反應(yīng),其參與的反應(yīng)具有條件溫和、操作簡(jiǎn)便和收率高的特點(diǎn)[1]。碳二亞胺化合物不如含有N=C=O,O=C=O,S=C=S等基團(tuán)的相似結(jié)構(gòu)的化合物活潑,其參與的化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力主要來源于結(jié)構(gòu)中N=C=N雙鍵的不飽和性,作為一種良好的有機(jī)試劑,它在非催化條件下很穩(wěn)定,而在催化條件下表現(xiàn)出很強(qiáng)的反應(yīng)性Izl碳二亞胺化合物最早用作酯化反應(yīng)以及氨基酸合成多膚的脫水劑。目前,碳二亞胺化合物己被廣泛用于聚合材料添加劑、雜環(huán)化合物的合成、生物化工、制藥、工業(yè)染料中間體的合成以及新型功能性(絕緣、阻燃)材料的制造,它還是工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室常用的合成醛、酮、氨基酸、酸酐、酉旨等化合物的低溫脫水劑,是羧酸和胺(或醇)進(jìn)行?;磻?yīng)最為重要的試劑之一,在合成來源稀少和貴重的大環(huán)內(nèi)酯及大環(huán)內(nèi)酰胺反應(yīng)中也發(fā)揮著獨(dú)特作用[1,3,4]。
N,N'—二環(huán)己基碳二亞胺(N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide,縮寫為DCC)是一種重要的碳二亞胺化合物,用于阿米卡星及氨基酸的合成脫水,是一種很好的低溫生化脫水劑,也用于酸、酐、醛、酮等的合成。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器和試劑
X-型顯微熔點(diǎn)儀,Agilent 7820型氣相色譜儀。
合成所用試劑均為工業(yè)品。
1.2 合成步驟
1.2.1 氯代二乙胺的合成
2000mL的四口反應(yīng)瓶中加入90g(1.2mo1)含量95%的二乙胺和200mL四氯化碳,攪拌降溫到15℃以下,滴加900g含量12%的次氯酸鈉,反應(yīng)30分鐘后,分出水層,水層使用2×100mL四氯化碳提取,合并有機(jī)層,無水硫酸鎂干燥,備用。
1.2.2 N,N,一二環(huán)己基硫脈的合成
1000mh四口反應(yīng)瓶中,加入400mL二甲苯和186g(2.0mol)含量98%的環(huán)己胺,降溫到5`C以下,開始滴加Bog(1.0mol)含量95%的二硫化碳,控制溫度在5~15℃,加完后于10℃保溫1小時(shí),慢慢升溫到I15~120℃回流脫出硫化氫2小時(shí)。降溫到10℃以下,過濾,用100n止二甲苯洗滌2次,干燥得到N,N'-二環(huán)己基硫脲234.88,收率93.2%,熔點(diǎn)3334℃。
1.2.3 N,N'一二環(huán)己基碳二亞胺的合成
234.88 (0.948mol) N,N'-二環(huán)己基硫脲加入400n止四氯化碳中,于35~36`C下,在0.5h內(nèi),慢慢滴加第一步制備的氯代二乙胺的四氯化碳溶液,加完后反應(yīng)1小時(shí),過濾,濃縮回收溶劑,減壓蒸餾得到N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺175.78,收率90%,含量99%。
1.2.4氯代二乙胺的循環(huán)使用
上步濾餅加入200n止水中,攪拌溶解,過濾,濾除不溶物,濾液中加入200n止四氯化碳,補(bǔ)加9g二乙胺,15℃以下滴加9008含量12%的次氯酸鈉,反應(yīng)30分鐘后,分出水層,水層使用2×100mL四氯化碳提取,合并有機(jī)層,無水硫酸鎂干燥,循環(huán)使用。
2.結(jié)論
本試驗(yàn)以工業(yè)環(huán)己胺、二硫化碳為原料,加熱回流,合成了N,N'-二環(huán)己基硫脲,收率達(dá)到93.2;再以氯代乙二胺為氧化劑,氧化脫除硫,制備了N,N'一二環(huán)己基碳二亞胺,收率90%,總收率達(dá)到了83.88%。同時(shí),還進(jìn)行了氯代二乙胺的回收制備研究,回收率在90%以上,使二乙胺在試驗(yàn)中循環(huán)使用,降低了成本,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]Andrew,W.; Ibrahim,T.Chem.Rev.1981,81,589-636.
[2] H.G Kboans.Chem.Rev.,53,145,1968.
[3]邢其毅等,基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué),上冊(cè),人民教育出版社1988.
[4] D.M.Brown,Advance in Organic chemistry,3,115,1963.