(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺的合成研究

卢秋晓 汪乔乔

(江西省化学工业高级技工学校，江西 南昌 330039)

叔胺是多种药物分子和天然产物的重要结构组成部分，其化合物在化疗和各种疾病中有着广泛应用，是有机合成和药物合成的重要原料和中间体[1-3]。叔胺类化合物也是生产多功能两性表面活性剂、阳离子离子表面活性剂、催化剂、压裂液、防污涂料和早强型聚羧酸减水剂等精细化工产品的重要中间体[4-13]。关于(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺(AGE-DMA)的合成及应用研究未见报道，本文以二甲胺(DMA)和烯丙基缩水甘油醚(AGE)为原料合成AGE-DMA。本方法具有合成工艺简单、反应条件温和产率高等优点，适合工业化生产。其合成方法如式1所示。

式1目标化合物的合成路线

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

Nicolet iS10型傅立叶变换红外光谱仪，美国赛默飞世尔科技公司；AVANCE III HD型400 MHz核磁共振仪，德国布鲁克公司，内标为TMS，溶剂为D2O；XH42-XH-616型化学试剂沸点测定仪，北京中西远大科技有限公；DF101Z型集热式恒温加热磁力搅拌器，邦西仪器科技(上海)有限公司；EL-204型电子天平，梅特勒-托利多公司；SHB-ⅢS循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；RE-52AA型旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂。

质量分数为40%的二甲胺(DMA)水溶液、烯丙基缩水甘油醚(AGE)，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；乙醇，分析纯，江苏强生功能化学股份有限公司；溴化钾，光谱纯，萨恩化学技术(上海)有限公司。

1.2 AGE-DMA的合成

在装有搅拌磁子、恒压滴液漏斗、N2导气管、冷凝回流装置以及温度计的150mL四口烧瓶中，加入33.81g(0.3mol)质量分数为40%的二甲胺溶液，搅拌加热至40℃。称取计量的烯丙基缩水甘油醚，并将其在2h内滴加到反应体系中，滴加完毕后继续恒温50℃反应4h。反应完毕，将所得溶液进行减压蒸馏(旋蒸)，去除大部分水和过量的烯丙基缩水甘油醚，再加入乙醇三次(每次20mL乙醇)，旋蒸出水、残余烯丙基缩水甘油醚和溶剂乙醇，然后旋蒸回收乙醇，即得到无色透明粘状液体AGE-DMA。

1.3 产物结构表征

(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺(AGE-DMA)：收率99.67%，无色透明粘状液体，bp232.6～234.8℃；FT-IR：1643cm-1是C=C的吸收峰，920cm-1处环氧环基的C-O的吸收峰消失，而在3308cm-1处出现了-OH的伸缩振动吸收峰，证明烯丙基缩水甘油醚与二甲胺发生了开环反应；1H-NMR(300MHz，D2O)：化学位移5.864ppm对应(CH2=CH-)的氢，5.204ppm对应(CH2=CH-)的氢，4.281ppm对应(CH2=CH-CH2-O-)的氢，3.852ppm对应(CH2-CH-OH)的氢，3.423ppm对应(O-CH2-CH-OH)的氢，3.152ppm对应(-CH2CH-OH)的氢，2.311ppm对应(CH-CH2-N-)上的氢，2.123ppm对应(-N-CH3)上的氢，且对应的积分符合氢原子数。由FT-IR和1H-NMR谱图可以确定合成了AGE-DMA。

2 结果与讨论

2.1 反应物的物质的量比对反应收率的影响

控制反应温度50℃，反应时间6h不变，我们考察了原料的物质的量比对反应收率的影响，实验结果如表1所示。

表1 原料的物质的量比对反应收率的影响

实验结果表明，原料的物质的量比对反应收率有较大的影响。从表1可以看出，当n(DMA)：n(AGE)=1.00：1.05时，反应收率到达最大值，检测显示二甲胺已全部反应完毕，继续增加烯丙基缩水甘油醚的用量，反应收率趋于稳定。因此，n(DMA)：n(AGE)=1.00：1.05为适宜原料的物质的量比，反应收率为99.67%。

2.2 反应温度对反应收率的影响

控制n(DMA)：n(AGE)=1.00：1.05，反应时间6h不变，我们考察了反应温度对反应收率的影响，实验结果如图1所示。

图1 反应温度对反应收率的影响

实验结果表明，反应温度对反应收率有很大的影响。从图1可以看出，随着反应温度的升高，反应收率先迅速增大后逐渐减小，当反应温度为50℃时，反应收率到达最大值。因此，反应温度应控制在50℃比较合适，反应收率可达99.67%。

2.3 反应时间对反应收率的影响

控制n(DMA)：n(AGE)=1.00：1.05，反应温度50℃不变，我们考察了反应时间对反应收率的影响，实验结果如图2所示。

图2 反应时间对反应收率的影响

实验结果表明，反应时间对反应收率有很大的影响。从图2可以看出，随着反应时间的延长，反应收率先迅速增大后趋于稳定，当反应时间为6h时，反应收率到达最大值。因此，反应时间应控制在6h比较合适，反应收率可达99.67%。

3 结论

以二甲胺和烯丙基缩水甘油醚为原料合成(2-羟基-3-烯丙氧基)丙基二甲基叔胺的最优化条件为n(二甲胺)：n(烯丙基缩水甘油醚)=1.00：1.05，反应温度为50℃，反应时间为6h。在此优化合成工艺条件下，产品收率可达99.67%。