背景及概述
4-溴-N,N-二甲基苯胺是一种有机化合物。它是白色结晶固体,在常温下几乎不溶于水,但溶于有机溶剂如乙醇和苯。主要用于有机合成反应中作为底物或试剂,可以被用作潜伏胺的试剂,用于检测醛类化合物的存在。4-溴-N,N-二甲基苯胺是一种重要的中间体,用于合成米非司酮等药物。
制备工艺
通常的制备方法是先将三溴苯酚与溴反应得到溴化剂2,4,4,6-四溴环己基-2,5-二烯酮,然后再与N,N-二甲基苯胺反应制得4-溴-N,N-二甲基苯胺,总收率为46.3%。然而,该工艺中使用的醋酸溶剂会产生大量稀醋酸,给废物处理带来麻烦。此外,直接进行N,N-二甲基苯胺的溴代反应选择性差、反应复杂,目前还没有成熟的生产工艺。
根据量子化学理论计算,N,N-二甲基苯胺苯环2-位碳原子电荷密度比4-位碳原子大,似乎2-位溴代反应更为优先。然而,溴离子对苯环的进攻方向是平行于苯环的,形成的是C-Br键,原子电荷密度并不是主要因素。由于N原子上的2个甲基有较大的位阻,位阻效应在该反应中起主要定位作用。因此,通过利用位阻效应并选择合适的反应条件,有可能提高N,N-二甲基苯胺4-位溴代反应的选择性。
借鉴文献[1]中的方法,我们尝试了N,N-二甲基苯胺的直接溴代反应,并通过工艺优选和条件控制成功地制备了4-溴-N,N-二甲基苯胺,收率达到68%,熔点为53~55℃。
图1 4-溴-N,N-二甲基苯胺的合成反应式
实验过程
在装有搅拌器、冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的2 L四口瓶中,加入121 g(1 mol)N,N-二甲基苯胺、1 L二氯甲烷和适量的碱,搅拌,冷却;于10℃左右滴加176 g(1.1 mol)溴,约需15 min,保温反应后TLC(展开剂:V(氯仿):V(石油醚)=1:1)监测反应,约需6~8 h;反应完毕,过滤,用水洗涤,干燥,浓缩至一定体积,冷却。析出结晶;过滤,干燥,得白色晶体4-溴-N,N-二甲基苯胺。收率35%~68%,熔点53-55℃,母液返到下一批结晶处理。
参考文献
[1] 夏鹏,叶海芬.4-溴-N,N-二甲基苯胺的制备[J].中国医药工业杂志,1989,20(9):419.420.