介绍
叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷,又称Bredereck试剂,是有机合成里面重要的中间体。例如,用于活性亚甲基、甲基的胺化反应、以及酮氧化成双酮等的有机反应。
叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷
合成
现有合成的缺点
制备叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的合成方法分两步走。第一步,先制取中间体N,N,N',N'‑四甲基甲脒盐的化合物;第二步,叔丁醇钾与中间体反应,制得目标产物。美国专利US2017260189中提出, A1、中用N,N‑二甲基甲酰胺、对甲苯磺酰氯和KPF6的水溶液反应制得的中间体为N,N,N',N'‑四甲基甲脒六氟磷酸盐,其再与叔丁醇钾的THF溶液反应得到目标产物。此方法的反应过程中有高低温的温度变化,且需氮气保护,反应条件相对复杂,同时不利于大规模的工业化生产。Wasserman和Ives(Wasserman ,H .H .;Ives ,J .L . J . Org.Chem.1985,50(19) ,3573‑3580)沿用Bredereck的方法,在二甲胺的甲苯溶液中滴加N,N‑二甲基甲酰胺和硫酸二甲酯反应生成中间体为N,N,N',N'‑四甲基甲脒硫酸甲酯,其再与叔丁醇钾的乙醚溶液进行反应,得到目标产物,第二步的收率为67%。此方案的两步反应过程条件均温和,操作方法简单,但收率不高,亦不是可工业化放大生产的优势,为此,薛嵩[1]提出了一种叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的制备方法。
新合成方法
第一步:在四口瓶中,加入硫酸二甲酯630.0g和DMF365g,升温至60℃,反应4h。滴加2M 二甲胺的四氢呋喃溶液5L,前期略有放热,滴毕,加入甲苯5L。升温至70℃,回流反应1h。反应液降至室温,静置分层,下层用甲基叔丁基醚洗涤三次,得中间体976.4g。
图二 叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷合成步骤一
第二步:乙醚2.5L和叔丁醇钾538.6g投入反应瓶中,室温滴加中间体976.4g,滴毕,室温反应过夜。反应结束后过滤,滤饼用乙醚洗涤,滤液减压浓缩,浓缩液用水泵蒸馏,得产品叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷749g,核磁含量99.4%,两步合计收率86%。
图三 叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷合成步骤二
该制备方法,通过以N,N‑二甲基甲酰胺、硫酸二甲酯和二甲胺的四氢呋喃溶液为原料,甲苯为溶剂,制得中间体N,N,N',N'‑四甲基甲脒硫酸甲酯。用叔丁醇钾的乙醚溶液和第一步制得的中间体发生反应,制得叔丁氧基双(二甲胺基)甲烷,其工艺简单、反应条件温和,安全性高,符合绿色化学;原料的反应次序,以及滴加顺序,制得产率高,纯度高;此方案具有更强的经济实用性,符合工业化生产。
参考文献
[1]薛嵩.一种叔丁氧基(双二甲胺基)甲烷的制备方法[P].江苏省:CN202211693807.9,2023-03-10.