资源描述：
《亚氨基二乙酸二乙酯合成和表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、湖北理工学院亚氨基二乙酸二乙酯的合成和表征摘要以亚氨基二乙酸为起始原料,通过酰化、酯化两步法合成了亚氨基二乙酸二乙酯。确定了酯化反应的原料、物料比、反应时间,筛选了催化剂,酯化反应以亚氨基二乙酸为原料,在60℃,DMF为催化剂条件下,反应总收率为63%(以亚氨基二乙酸计算),此方法生产成本较低、操作工艺简单。关键词亚氨基二乙酸;亚氨基二乙酸二乙酯;酰化;酯化亚氨基二乙酸二乙酯分子量为189.2,密度为1.056g/cm3，是一种无色到淡黄色透明液体。亚氨基二乙酸是用于合成除草剂草甘膦的前体,还可用于电镀工业,用于阳离子交换树酯的制造。亚氨基二乙酸二乙酯是重要的医药、农药及材料的
2、中间体,例如可以用于制备脑功能药荷拉西坦,它主要是以亚氨基二乙酸为起始原料,通过酰化、酯化两步合成得到。研究同时发现亚氨基二乙酸广泛应用于表面活性剂、络合剂、食品添加剂、电镀工业金属表面处理、高分子材料工业、制药等领域[1]。1实验1.1试剂与仪器主要试剂:亚氨基二乙酸(CP),无水乙醇(AR),二氯亚砜(AR),DMF(AR)主要仪器:恒温水浴锅、机械搅拌器1.2亚氨基二乙酸二乙酯合成4湖北理工学院图1亚氨基二乙酸二乙酯合成路线图将亚氨基二乙酸（IDA）(13.3g,0.10mol)加入75mL无水乙醇中，冷却至12℃以下，在充分搅拌的情况下，缓慢滴加无水的氯化亚砜(30g,
3、0.25mol)，并加入0.15mLDMF作催化剂。滴加完毕后，于60°C搅拌3h，再回流4h。然后将反应液静置16h,旋转蒸发反应液至原体积的一半，再补加相同体积的氯仿，用250mL20%NaCO3溶液水洗,水相用300mL氯仿萃取，有机相合并,旋转蒸发溶剂得粗产品，最后减压蒸馏得12g油状液体。2结果分析与讨论2.1酯化反应原料的确定酯化反应条件为:亚氨基二乙酸(0.02mol)与乙醇(9.6mL)酯化反应,硫酸铁铵(2g)为催化剂,但反应很难进行,尝试使用其他催化剂,如浓硫酸,盐酸气等,同样没有得到理想效果。这可能是因为亚氨基的氮与羧基的氢产生形成分子内氢键,很难使亚氨基
4、二乙酸与醇发生酯化反应[2]。2.2催化剂选择以亚氨基二乙酸为酯化反应原料(0.02mol),乙醇(9.6mL)为反应原料及溶剂、硫酸铁铵为催化剂(2g),反应难于发生,鉴于硫酸铁铵在酯化过程中作为路易斯酸[3],将催化剂改为氯化铁,其他反应条件不变,但反应还是不明显;选择浓硫酸作为酯化反应的脱水剂,反应收率提高到23%,选用HCl气来催化该反应,收率增加到60.8%。因二氯亚砜能与羧酸形成酰氯,易于酯化,以二氯亚砜为催化剂,其收率升为63%.2.3物料比酯化反应过程中,乙醇做为反应物和反应溶剂,适当增加醇的比例对生成目标产物有利,较佳的酸醇物料比定为1∶8,若继续增加醇的比例
5、收率不再提高,相反增加了生产成本。2.4反应时间在制备亚氨基二乙酸二乙酯前3h,反应收率随时间增加而提高,若继续增加反应时间,酯化收率会下降。所以在上述反应条件下,最佳反应时间为3h[4]。2.5滴加与搅拌速度4湖北理工学院滴加二氯亚砜时的速度应控制在1d/S,速度过快会导致反应剧烈，体系升温过快，使得副产物氯乙烷含量增加，因此在滴加过程中注意用冰水浴控温。搅拌过程中若亚氨基二乙酸含量较多，可使用大功率的机械搅拌器使反应原料混合充分以提高反应速率。2.4目标产物的表征制备的亚氨基二乙酸二乙酯为淡黄色油状液体,沸点为208℃[5]。其质谱(MS)分析谱图如图1所示。4湖北理工学院
6、图2 亚氨基二乙酸二乙酯质谱图MS谱图主要碎片m/z=189,187.9,174,136,114,102。3结论亚氨基二乙酸酯化最佳反应条件为:以亚氨基二乙酸为原料、DMF为催化剂、反应时间为3h、n(亚氨基二乙酸)∶n(乙醇)=1∶8,反应温度为60℃,反应总收率为63%(以亚氨基二乙酸计算),此合成工艺操作简单,产率高。参考文献[1]彭彩云,方渡,张春桃,等.亚氨基二乙酸及其双乙酯的合成研究[J].中南药学,2004,2(5):271-273.[2]蔡哲斌,严赞开,李爱国.亚氨基二乙酸盐酸盐的合成研究[J].湖北农学院学报,1999,19(3):256-262.[3]黄洁和
7、.亚氨基二乙酸及其盐酸盐合成条件的改进[J].广东医药学院学报,1992,8(2):37-39.[4]周溪,殷斌烈.亚氨基二乙酸的合成研究[J].湖北化工,1994(4):57-58.[5]俞善信.氯化铁的催化活性及其机理的探讨[J].化学试剂,1994,16(5):257-260.4
