CN107473983B - 一种n-十二烷基乙亚胺酸甲酯及其合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种N‑十二烷基乙亚胺酸甲酯及其合成方法。该合成方法包括：将缩醛与十二胺溶于甲醇中，缩醛与十二胺的摩尔比为1:1‑1.5:1，甲醇的重量为总重量的50％‑99％；加热至指定温度，常压反应0.1h‑12h；减压至0.01MPa‑0.08MPa，在20℃‑120℃下反应0.25h‑12h，停止反应，得到N‑十二烷基乙亚胺酸甲酯。本发明还提供了由上述合成方法得到的N‑十二烷基乙亚胺酸甲酯。本发明的N‑十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法所获得的N‑取代亚胺酸酯的收率可达到71％以上，操作简单，挥发性产物易于回收，环境友好。

Description

一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯及其合成方法

技术领域

本发明涉及一种合成方法，尤其涉及一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

N-取代亚胺酸酯是一类重要的有机合成中间体，也是医药研发的重要原料，是合成脒类，咪唑啉，苯并咪唑，恶唑，恶唑啉，苯并恶唑，噻唑啉等化合物的主要中间体(PataiS,Rappoport Z.The Chemistry of amidines and imidates[M].Wiley,1975)。

目前，N-取代亚胺酸酯化合物的合成有：

Pinner反应：即腈与醇在酸(如盐酸)催化下，生成亚氨酯的盐酸，在与胺反应生成N-取代亚胺酸酯化合物(蒋虎,刘茵,刘晓乐,等.N-氰基乙亚胺酸乙酯的合成新方法[J].应用化工,2013,42(2):274-278)。

银盐烷基化：Lander通过酰胺衍生物在氧化银作用下烷基化，得到N-取代亚胺酸酯(Roger R,Neilson D G.The Chemistry of Imidates.[J].Chemical Reviews,1961,61(2):179-211)。

不饱和体系合成：伯胺与乙氧基乙炔在乙醇回流作用下可生成少量的亚胺酸酯(Patai S,Rappoport Z.The Chemistry of amidines and imidates[M].Wiley,1975)。

由简单的亚胺酸酯在等量氨基酸酯(常用盐酸氨基酸)存在下转化形成(Schmidt提出)(Roger R,Neilson D G.The Chemistry of Imidates.[J].Chemical Reviews,1961,61(2):179-211)。

原甲酸三乙酯法，即酸催化原酯的胺解反应(徐振元,张广禄,严巍.N-(取代苯基)亚胺基甲酸乙酯的合成[J].应用化工,1985(1):17-20)。

但是，以上几种合成方法在应用中均存在一些缺点。Pinner反应法耗用大量的盐酸，会对环境造成污染。银盐烷基化反应法中，银盐不稳定，光照和热促进其分解。不饱和体系合成方法和原甲酸三乙酯法中，亚胺酸酯产率低；而Schmidt反应过程复杂，操作繁琐。

而且，以上N-取代亚胺酸酯的合成方法主要局限于短碳链的官能团的目标产物，而对于长碳链的亚胺酸甲酯如N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的生产方法至今没有公开文献报道。

综上所述，提供一种产率高，合成方法简单、环境友好的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的生产方法有助于填补本领域的空白。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种合成方法简单、环境友好、且烷基亚胺酸脂的产率高的N-取代亚胺酸酯的合成方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，该合成方法包括以下步骤：

将缩醛与十二胺溶于甲醇中，其中，缩醛与十二胺的摩尔比为1:1-1.5:1，甲醇的重量为十二胺、缩醛和甲醇构成总重量的50％-99％；

加热至20℃-100℃，常压反应0.1h-12h；

减压至0.01MPa-0.08MPa，在20℃-120℃下反应0.25h-12h，停止反应，得到N-十二烷基乙亚胺酸甲酯。

在本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法中，优选地，采用的缩醛为N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛和/或N,N-二乙基乙酰胺二甲基缩醛；更优选地，采用的缩醛为N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛。

在本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法中，优选地，缩醛与十二胺的摩尔比为1.2:1。

在本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法中，优选地，常压反应的绝对压力为0.05-0.15MPa；更优选的，常压反应的绝对压力为0.1MPa。

本发明还提供了一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，该N-十二烷基乙亚胺酸甲酯是由上述N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法得到的。

本发明提供的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，具有如下结构式：

本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，以十二胺和缩醛为原料，在溶剂甲醇中反应，并在不断脱除二甲胺的条件下直接合成，反应过程中先经常压反应再进行减压反应，反应的同时脱除挥发性物质及溶剂，直至溶剂完全脱除后，得到N-十二烷基乙亚胺酸甲酯。

本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，以缩醛和十二胺为原料，可以实现原料的完全转化，N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的收率可达到71％以上。

本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法的生产工艺方法简单、目标产物产率高，环境友好，填补了N-十二烷基乙亚胺酸甲酯生产技术空白。

附图说明

图1为实施例1中反应产物的质谱图(乙腈稀释)。

图2为实施例1中反应产物的¹H NMR(CDCl₃,500M)谱图。

图3为实施例1中反应产物的¹³C NMR(CDCl₃,125M)谱图。

图4为实施例1中反应产物的红外谱图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，其是通过以下步骤合成得到的：

称取1.89g的十二胺至带有冷凝管、真空装置和温度计的四口烧瓶中，加入20mL的甲醇，在恒温油浴中，加热至十二胺完全溶解；

当温度升至70℃时，缓慢滴加1.70g的N，N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛至溶液中，0.1MPa下反应180min；

用薄层色谱(V_CHCl3:CH3OH＝3:1)点样爬板，无原料点出现，说明十二胺完全转化；

减压至0.01MPa，于60℃继续反应30min，获得淡黄色的液体产物，即为N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的收率为71.4％。

本实施例合成得到的产品的质谱图(乙腈稀释)如图1所示，其中，m/z＝242.2469为目标产物N-十二烷基乙亚胺酸甲酯[M+H]的分子量，理论计算值为242.2478。

本实施例合成得到的产品的¹H NMR(CDCl₃,500M)谱图如图2所示，其中，含有N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的氢的化学位移：0.88(t；3H；CH₃C₁₁H₂₂)；1.26(m；18H；CH₃C₉H₁₈CH₂CH₂N)；1.50(m；2H；CH₃C₉H₁₈CH₂CH₂N)；1.86(s；3H；(CH₃)-C-O)；3.18(t；2H；C₁₁H₂₃CH₂N)；3.60(s,3H；OCH₃)(所得产品氢的位置所对应的化学位移值如图2中化学式所标注)。

本实施例合成得到的产品的¹³C NMR(CDCl₃,125M)谱图如图3所示，其中，含有目标产物N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的化学位移峰：14.05(C-CH₃)；14.38(C₁₁H₂₂CH₃)；22.65-29.65(多重峰，C₉H₁₈CH₃)；31.89(NCH₂CH₂)；49.30(NCH₂)；51.95(OCH₃)；160.89(C＝N)。

本实施例合成得到的产品的红外谱图如图4所示，其中，波长1259.281cm^-1为＝C-O-C键的吸收峰，波长1687.408cm^-1为C＝N(亚胺酯化合物)键的吸收峰，均为N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的特征峰。

实施例2

本实施例提供了一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，其是通过以下步骤合成得到的：

称取1.92g的十二胺至带有冷凝管、真空装置和温度计的四口烧瓶中，加入30mL的甲醇，在恒温油浴中，加热至十二胺完全溶解；

当温度升至40℃时，缓慢滴加1.60g的N，N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛至溶液中，0.1MPa下反应10h；

用薄层色谱(V_CHCl3:CH3OH＝3:1)点样爬板，无原料点出现，说明十二胺完全转化；

减压至0.03MPa，于50℃继续反应1h，获得淡黄色的液体产物，即为N-十二烷基乙亚胺酸甲酯，本实施例的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的收率为72.2％。

以上实施例说明，本发明的N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，N-取代亚胺酸酯的收率可达到70％以上，反应操作简单，挥发性产物易于回收，环境友好。

Claims (3)

1.一种N-十二烷基乙亚胺酸甲酯的合成方法，其特征在于，该合成方法包括以下步骤：

将缩醛与十二胺溶于甲醇中，其中，缩醛与十二胺的摩尔比为1:1-1.5:1，甲醇的重量为十二胺、缩醛和甲醇总重量的50%-99%；

加热至20℃-100℃，常压反应0.1h-12h；

减压至0.01MPa-0.08MPa，在20℃-120℃下反应0.25h-12h，停止反应，得到所述N-十二烷基乙亚胺酸甲酯；

所述缩醛为N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛和/或N,N-二乙基乙酰胺二甲基缩醛。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述缩醛为N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述缩醛与十二胺的摩尔比为1.2:1。