具有非常强的吸湿性,且在室温下就能升华,因此需要在低温(< 5°C)和干燥条件下储存,在通风橱中操作和使用。
1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷 (DABCO) 在有机合成中主要被用作一个功能特殊的有机碱。它的环状结构不仅使得氮原子上的孤对电子更加裸露,具有较强的碱性,而且赋予分子较强刚性的位阻。
DABCO 可以作为一个普通的有机胺用于碱催化的有机反应([1~5])。例如:卤代烃与醇生成醚的反应、磺酰氯与醇生成磺酸酯的反应或者酰氯与醇生成羧酸酯的反应等。在这些反应中使用 DABCO 不仅可以提高反应的产率,而且显示出非常明显的区域选择性(式1,式2)([4,5])。
DABCO 一个独特的用途是作为有机碱催化 Baylis-Hillman 反应([6~9])。虽然其他有机碱也可以催化该反应,但 DABCO 具有最广泛的适用范围。最近文献报道,在 DABCO 催化下进行的苯甲醛与丙烯酰胺的 Baylis-Hillman 反应可以在含水体系中进行,这是一个很有意义的结果(式3)([8])。如果反应底物结构合适的话,可以通过 Baylis-Hillman 反应直接制备含氮杂环化合物(式4)([9])。
DABCO 的另一个独特用途是作为有机碱用于金属钯或镍催化的芳基氟磺酸酯与二苯基氢化膦的取代反应,可以高产率地得到相应的二苯基膦芳烃化合物。该反应用于制备手性二苯基膦芳烃化合物作为金属不对称催化反应的手性配体时具有重要的应用价值(式5)([10,11])。
此外,DABCO 还可以与多种有机化合物和金属有机化合物生成结构确定且物理化学性质稳定的分子复合物([12,13])。例如:将三甲基铝与 DABCO 在乙醚中回流,可以得到 2:1 的晶体分子复合物(式6)([14,15])。这样的三甲基铝复合物不仅可以在正常的实验条件下操作,而且反应活性也更容易控制。
三乙烯二胺又称1,4-二氮杂二环〔2.2.2〕辛烷,或称三乙撑二胺,英文简写为DABCO或TEDA。其化学分子式为C₆H₁₂N₂,在化工生产中是一种重要的高效催化剂,广泛应用于缩合反应、聚氨酯发泡催化、农药合成以及电镀行业。
应用三乙烯二胺是重要化工原料,主要用于聚氨酯的催化;也可用于油添加剂;在锅炉水处理中作为缓蚀剂;同时适用于聚氨酯发泡和聚合的催化剂、环氧树脂固化的促进剂及丙烯腈、乙烯和烷乙烯氧化物的催化。此外,它还可用作非亲核碱,分裂β-酮酸醋和偕二醇及脱卤化氢反应的试剂,并与有机镁、锂、锌的化合物形成络合物,参与多种化学反应。
制备第一步:将哌嗪溶解在甲醇中。向带机械搅拌装置的反应瓶内加入123.9克(1.05摩尔)草酸二甲酯,并加甲醇使其完全溶解。然后添加4.3克甲醇钠,随后缓慢滴加86克(1摩尔)用甲醇溶解的哌嗪(在40℃下)。滴加后搅拌1至2小时后过滤,所得滤饼用甲醇洗涤并干燥,得到中间产物双氧三乙烯二胺。
第二步:向高压反应釜内加入上述制得的双氧三乙烯二胺,并加入四氢呋喃使其完全溶解。接着加入4.3克钯炭,密封盖子后加热至175℃,并向高压阀充入氢气以维持5MPa的压力。持续充入氢气保持压力直至不再明显下降,制得三乙烯二胺粗品。
第三步:打开反应釜的排气阀并开启盖子冷却至室温,将步骤2中制备出的三乙烯二胺粗品过滤除去催化剂,并精馏四氢呋喃。加入乙醇打浆后进行过滤,干燥所得滤饼最终获得98.11克三乙烯二胺。
计算结果显示摩尔收率为87.6%,气相检测纯度为99.0%。
提纯方法将2500克由乙二胺与液氨反应产生的三乙烯二胺溶液加热至160℃,直至不再有产物蒸出时结束。所剩溶液(1200克)作为精馏原料,气相色谱检测其三乙烯二胺质量百分含量为60%,含三乙烯二胺720克。加入288克共沸剂2-甲基-3-羟基丙胺进行混合均匀后投入精馏塔的釜底,在绝对真空度40kPa和釜内反应液温度130℃下开始精馏,控制回流比为0.2:1,收集120~122℃前馏分;继续加热至170℃并调整回流比为5:1,收集140~141℃的馏分。将此温度范围的馏分冷却至室温后进行结晶过滤,最终获得615克三乙烯二胺,并经气相色谱检测纯度达99.6%。
化学性质无水状态下的三乙烯二胺为可燃性白色结晶体,极易潮解。能溶于水、乙醇、丙酮和苯中;25℃时在水中的溶解度为45g/100g,在乙醇中的溶解度为77g/100g,在丙酮中的溶解度为36.5g/100g,而在苯中的溶解度为89.4g/100g。
用途 生产方法通过将1,2-二氯乙烷和氨水送入管式反应器中,在150至250℃及392kPa的压力下进行热压氨化反应,可生成混合游离胺。经浓缩去除氯化钠后减压蒸馏收集不同馏分以分离产品。此过程还能并联产乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和多亚乙基多胺。从生产六水哌嗪的母液中经分馏也可获得该品,每生产100吨六水哌嗪可产出约3-4吨的产品。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
N-氨乙基哌嗪 | aminoethylpiperazine | 140-31-8 | C6H15N3 | 129.205 |
—— | N,N'-bis |
113682-68-1 | C14H32N6 | 284.448 |
1,4-双(2-羟基乙基)哌嗪 | 1,4-bis(2-hydroxyethyl)piperazine | 122-96-3 | C8H18N2O2 | 174.243 |
N-羟乙基哌嗪 | 1-(2-hydroxyethyl)piperazine | 103-76-4 | C6H14N2O | 130.19 |
1-(2-氯乙基)哌嗪 | 1-(2-chloroethyl)piperazine | 61308-25-6 | C6H13ClN2 | 148.636 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
五甲基二乙烯三胺 | 1,1',4,7,7'-pentamethyldiethylenetriamine | 3030-47-5 | C9H23N3 | 173.302 |
N-羟乙基哌嗪 | 1-(2-hydroxyethyl)piperazine | 103-76-4 | C6H14N2O | 130.19 |
—— | 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane N-oxide | 18503-52-1 | C6H12N2O | 128.174 |