绿色有效合成N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱

报道了一种安全、绿色、高效合成N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱的方法.首先,以1-金刚烷胺为原料,碳酸二甲酯(DMC)为甲基化试剂,合成中间体N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐.然后,中间体与氢氧化钙反应,得到最终产物N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱.通过1HNMR和13CNMR对季铵盐和季铵碱的结构进行了表征.分别考察了催化剂、反应物物质的量比〔n(1-金刚烷胺):n(DMC)〕、反应温度和时间对N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐收率的影响.得到的最佳反应条件为:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为催化剂,且m(DMF)/m(1-金刚烷胺)=0.25,n(1-金刚烷胺):n(DMC)=1:8,反应温度和时间分别为140℃和5 h.在该条件下,N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐的收率可达97.3％.     

金刚烷胺季铵盐的合成

通过比较三种N-甲基化方法,确定用甲醛-甲酸体系的还原烃化法制成N,N-二甲基-1-金刚烷胺,优化条件为金刚烷胺∶甲醛∶甲酸的摩尔比为1∶3∶3,反应时间为18 h,温度为100℃,收率为91.5%。然后分别与碘甲烷、溴甲烷及硫酸二甲酯反应,合成了三种N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐。目标化合物结构经1H NMR和MS验证。     

含咪唑啉环不对称双季铵盐的合成及其缓蚀性能

以长链烷基叔胺、长链烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐,利用其与长链烷基咪唑啉季铵化合成了含咪唑啉环的不对称双季铵盐。通过FTIR,1HNMR验证了中间体和目标产物结构,考察了其合成工艺。合成含咪唑啉环不对称双季铵盐的最佳反应条件为:n[N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐]∶n(长链烷基咪唑啉)=1∶1.1,反应溶剂采用异丙醇,反应温度80℃。用失重法测定了25℃时含咪唑啉环不对称双季铵盐在1.0mol/L盐酸溶液中的缓蚀性能,结果表明,仅添加50mg/L,对Q235钢缓蚀率达98.89%。     

N,N-二甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺的合成

以氯乙酸甲酯、4-苯氧基苯酚为原料,在无水碳酸钾存在下,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,制备了中间体2-(4-苯氧基苯氧基)乙酸甲酯(Ⅰ),进而,中间体(Ⅰ)和二甲胺反应。得到目的产物N,N-二甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺(Ⅱ)。考察了反应温度、反应时间、物料投料比对目的产物(Ⅱ)收率的影响,从而确定了合成工艺条件为:反应温度15~20°C;反应时间3.5~4 h;物料投料比n(Ⅰ)∶n(二甲胺)=1.0∶1.4。在此条件下,N,N-二甲基-2-(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺的收率达80%以上。化合物的结构经IR1、H NMR和元素分析进行了表征。     

2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐的合成

环氧丙基烷基季铵盐是一种重要的表面活性剂中间体,具有阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的多效性结构.研究了N,N-二甲基-N-十二烷基叔胺与环氧氯丙烷反应合成2-环氧丙基十二烷基季铵盐的影响因素,优化的合成条件为:以环氧氯丙烷为溶剂,N,N-二甲基-N-十二烷基叔胺与环氧氯丙烷的摩尔比为1:2.5,反应温度为80℃,反应时间为1 h.此时转化率可达99.6%,合成工艺简单.     

N-甲基-2,2-二(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺的合成

二氯乙酸甲酯与甲胺反应,制备了中间体N-甲基二氯乙酰胺。在无水碳酸钾存在下,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,中间体与4-苯氧基苯酚反应得到目的产物。着重考察了反应温度、反应时间、物料投料比对目的产物收率的影响,从而确定了产物的合成工艺条件为:反应温度85°C,反应时间4h,物料投料比n(N-甲基二氯乙酰胺)∶n(4-苯氧基苯酚)=1.0∶2.2。在此条件下,产物的收率达82%以上。经IR、MS、1H NMR确定为N-甲基-2,2-二(4-苯氧基苯氧基)乙酰胺。     

3-十二烷氧基-2-羟基丙基三甲基氯化铵的合成与表征

月桂醇和环氧氯丙烷(EPIC)在相转移条件下反应得到中间体长链烷基缩水甘油醚(Ⅰ),其最佳反应条件为:n(EPIC)∶n(月桂醇)=1.8∶1,反应时间4 h,反应温度50℃,碱的浓度为50%。Ⅰ和三甲胺盐酸盐反应得到氯化N-(3-烷氧基-2羟-基)丙基-N,N,N-三甲基铵,最佳反应条件为:n(十二烷氧基缩水甘油醚)∶n(三甲胺盐酸盐)=1∶1,水浴温度30℃,反应时间3.5 h,此条件下收率可达97%。产物结构通过红外光谱及元素分析结果得以证实。     

全氟己基季铵盐型表面活性剂的制备及其表面活性

以全氟己基磺酰氟和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,经酰胺化和季铵化反应,制备了N,N,N-三甲基-N-(N’-全氟己基磺酰胺基)丙基碘化铵。用IR、1H NMR、MS（ESI）等方法对其结构进行了表征,并测试了表面张力等性能。结果显示：N,N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺合成的较佳工艺条件为：乙酸乙酯为溶剂,三乙胺为缚酸剂,n(C6F13SO2F)：n[H2NC3H6N(CH3)2]＝1:1.2, 室温反应3 h,收率为90.9 %。季铵化反应的较优合成条件：四氯化碳为溶剂,n[C6F13SO2NHC3H6N(CH3)2]：n(CH3I)＝1:1.7,室温下反应2 h,收率为97.6%。所得季铵盐临界胶束浓度（CMC）为3.50 mmol/L,在CMC时表面张力为17.8 mN/m,具有良好的表面活性。     

全氟己基季铵盐型表面活性剂的制备及其表面活性

以全氟己基磺酰氟和N,N-二甲基-1,3-丙二胺为原料,经酰胺化和季铵化反应,制备了N,N,N-三甲基-N-(N’-全氟己基磺酰胺基)丙基碘化铵。用IR、1H NMR、MS（ESI）等方法对其结构进行了表征,并测试了表面张力等性能。结果显示：N,N-二甲基-N’-全氟己基磺酰基丙二胺合成的较佳工艺条件为：乙酸乙酯为溶剂,三乙胺为缚酸剂,n(C6F13SO2F)：n[H2NC3H6N(CH3)2]＝1:1.2, 室温反应3 h,收率为90.9 %。季铵化反应的较优合成条件：四氯化碳为溶剂,n[C6F13SO2NHC3H6N(CH3)2]：n(CH3I)＝1:1.7,室温下反应2 h,收率为97.6%。所得季铵盐临界胶束浓度（CMC）为3.50 mmol/L,在CMC时表面张力为17.8 mN/m,具有良好的表面活性。     

烷基糖苷季铵盐的合成与表征

以十二烷基二甲基叔胺盐酸盐和环氧氯丙烷为原料,合成中间体N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵(CHPDDAC);对非离子烷基糖苷(APG)进行季铵化改性生成烷基糖苷季铵盐(APGQAS);通过正交实验确定了最佳合成工艺为:以异丙醇为溶剂,n(APG)∶n(CHPDDAC)=1.1∶1,反应温度为80℃,反应时间为7 h.通过红外光谱、元素分析及核磁共振波谱确定其化学结构,测定产物的临界胶束浓度CMC为3.16×10-4mol/L,γCMC为21.51 mN/m,Krafft点为-3.57℃.     

2-环氧基丙基三烷基季铵盐的合成

以高级叔胺和环氧氯丙烷为原料合成了几种阳离子季铵盐，该类季铵盐可以作为一些反应的催化剂，也可以作为一些化合物的中间体。对该类季铵盐的合成条件做了优化，得到反应的最佳条件，并应用红外光谱和元素分析对合成的化合物结构作了表证。     

三甲基壳聚糖季铵盐水凝胶的制备及性能

采用反应活性强和交联条件温和的二乙烯基砜为交联剂,制备了N,N,N-三甲基壳聚糖季铵盐水凝胶（TMCG）并研究了TMCG的溶胀行为、水的状态和分布以及力学性能等。结果表明,TMCG在水中溶胀迅速,平衡溶胀度达40倍,并且具有离子响应性;水分子在TMCG中以自由水、可冻结的结合水和非冻结的结合水三种形式存在,其非冻结的结合水含量随交联剂浓度的增加而增大。TMCG具有良好的力学性能,拉伸强度达13.8 MPa,断裂伸长率达135.3%。     

溴化N—（3—长链烷氧—2—羟）丙基—N,N,N—三甲基铵的合成及性质

脂肪醇和环氧氯丙烷在相转移条件下反应得到长链烷基缩水甘油醚，以此为原料和三甲胺氢溴酸盐反应得到溴化Ｎ－（３－长链烷氧－２－羟）丙基－Ｎ，Ｎ，Ｎ－三甲基铵。其结构通过红外光谱，核磁共振氢谱及元素分析结果得以证实。本文还测定所合成产品的表面张力和临界胶束浓度等。     

N,N-二甲基十四烷基对乙烯基苄基氯化铵的合成及抑菌性能研究

以对乙烯基苄基氯和N,N-二甲基十四烷基叔胺(14DMA)为原料,合成了含有乙烯基的低毒高效的新型抗菌剂N,N-二甲基十四烷基对乙烯基苄基氯化铵。通过单因素实验确定优化的合成条件为:反应温度40～60℃、对乙烯基苄基氯与14DMA摩尔比1∶1.2、反应时间3h、20mL石油醚作溶剂、0.01g铜作催化剂,在此条件下产物收率达82.57%。产物的结构通过IR、1 HNMR确证。采用抑菌圈法研究了产物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的抑菌活性,结果表明其抑菌效果良好。     

氟化N-（3-长链烷氧-2-羟）丙基-N，N，N-三烷基铵的合成及性质

脂肪醇和环氧氯丙烷在相转移催化条件下反应得到长链烷基缩水甘油醚，以此为原料和三甲(乙)胺氢氟酸盐反应得到氟化N-(3-长链烷氧-2-羟)丙基-N，N，N-三甲(乙)基铵，其结构通过红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析结果得以证实。还测定了所合成产品的表面张力和临界胶束浓度。     

溴化N-[3-长链烷氧(双)乙烯氧-2-羟]丙基-N,N,N-三甲基铵的合成及表面活性

以脂肪醇和乙二醇或一缩二乙二醇为原料合成长链烷基（双）氧乙烯醇，收率为７５％。然后在相转移催化条件下和环氧氯丙烷反应得到长链烷基（双）氧乙烯缩水甘油醚，收率为９０％。后者和三甲胺氢溴酸盐反应得到溴化Ｎ ［３ 长链烷氧（双）乙烯氧 ２ 羟］丙基 Ｎ，Ｎ，Ｎ 三甲基铵，收率为９１％。其结构通过红外光谱、核磁共振氢谱和元素分析结果得以证实，测定了其基本的表面活性，产品的表面张力为３７７～４４６ｍＮ／ｍ，临界胶束浓度（ＣＭＣ）为２５７×１０－３～４６×１０－５ｍｏｌ／Ｌ。     

O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用

采用甲醛甲酸法合成N,N,N-三甲基壳聚糖（TMC）,再用三氯均三嗪与TMC反应,合成带有可与纤维反应的水溶性O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖（MCT-TMC）。采用FTIR、XRD、热重和元素分析等对产物进行表征,并测试其抗菌性能。将产物对羊毛织物进行抗菌整理,研究整理时间和浓度等工艺条件对抗菌性能的影响。结果表明,TMC和MCT-TMC具有较好的抗菌性能;将其用于羊毛织物抗菌整理的最佳工艺条件为：整理时间60min,整理浓度分别为3%（owf）和2%（owf）;经TMC整理的织物对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为97.8%和99.2%,MCT-TMC整理的织物对E.coli和S.aureus的抑菌率分别为98.6%和99.8%。MCT-TMC整理羊毛织物的耐洗涤性能比TMC有显著提高,洗涤后抑菌率仍达到90%以上。     

氯化N-[3-长链烷氧(双)乙烯氧-2-羟]丙基-N,N,N-三甲基铵的合成及性质

以溴代烷和乙二醇或一缩二乙二醇为原料合成长链烷基（双）氧乙烯醇（收率为７５％ ）,然后在相转移催化条件下和环氧氯丙烷反应得到长链烷基（双）氧乙烯缩水甘油醚（收率为９０％ ）,后者和三甲胺盐酸盐反应得到氯化Ｎ［３长链烷氧（双）乙烯氧２羟］丙基Ｎ,Ｎ,Ｎ三甲基铵（收率为９１％ ）,其结构通过红外光谱、核磁共振氢谱和元素分析结果得以证实,测定了产物的γｃｍ 及ｃｍ ｃ     

不饱和季铵盐的加压制备法

介绍一种在一定压力下,制取不饱和季铵盐的通用方法,并用二甲胺基乙基丙烯酸酯（DMAEA）和一氯甲烷为原料,制取丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵（DMAEA－Q）为例作了具体研究。     

N-硬脂酰基-N′,N′-二甲基丙二胺的合成

以硬脂酸和 N,N-二甲基丙二胺为原料、二甲苯为溶剂、有机锡为催化剂合成了抗静电剂Cyastat SN的中间体 - N-硬脂酰基 - N′,N′-二甲基丙二胺。通过正交实验确定了最佳工艺条件 ,分别为 :物料配比 n硬脂酸 ∶ n胺 =1∶ 1 ,反应温度为 1 45°C,反应时间为 2 h,催化剂用量为 (硬脂酸与胺总量 ) 3% (质量分数 )。最优条件下的试验收率近 90 % ,并对中间体进行了 IR光谱分析及纯度测定