N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺的合成及化学品安全分析

周 龙

（中国电建集团国际工程有限公司，北京 100036）

引言

二异丙基苯胺类配体是一类重要的有机配体，在有机合成化学、金属有机化学中有着广泛应用前景[1-6]。以二异丙基苯胺为骨架的配体，Han Vinh Huynh[7]首次构筑了N-芳基化的无环氨基卡宾类配体，合成了与金、铑和钯的金属配合物，在催化等领域有着潜在的应用价值。母瀛[8]利用二异丙基胺为配体，构筑了与锆的金属配合物，可作为催化剂催化乙烯聚合和乙烯-1-己烯共聚。本文提供了一种新型的二异丙基苯胺类配体的合成方法。

1 实验设计

为了得到目标化合物N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺，可以将二异丙基苯胺与2-溴-3-氯丁烷反应，利用氮元素上的孤对电子对卤代的碳原子进行亲核进攻，获得目标产物。反应路径见式（1）。

实验结果表明，该路径虽然可以得到少量化合物，然而产率很低（<1%）。亲核反应的选择性较差，氯代和溴代的碳基反应性差距相对比较小。同时，产物中有较多的化合物N-二（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺，可能是胺对卤代的碳正离子亲核进攻之后，获得的仲胺相比于原料的伯胺亲核性更强。所以产物中会有更多的叔胺产物，而得不到目标产物。

综合实验结果和理论分析，重新设计了另一条反应路径，见式（2）。

首先，二异丙基苯胺与3-氯-2-丁酮在甲醇中回流，实验结束之后移除甲醇，经过柱层析纯化得到含有席夫碱的中间体化合物；然后，加入硼氢化钠，将亚胺还原得到仲胺，即最终产物N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺。

2 实验部分

2.1 实验试剂

2，6-二异丙基苯胺，97%，上海毕得医药科技股份有限公司；3-氯-2-丁酮，97%，上海麦克林生化科技有限公司；甲醇，水质量分数小于30×10-6，北京百灵威科技有限公司；乙醇，水质量分数小于50×10-6，上海泰坦科技股份有限公司；硼氢化钠，98%，北京蓝弋化工产品有限责任公司；柱层层析硅胶，200 目～300 目（0.048 mm～0.074 mm），青岛海洋化工厂分厂；石油醚，沸程60 ℃～90 ℃，上海泰坦科技股份有限公司；二氯甲烷，99.5%，上海泰坦科技股份有限公司；去离子水；氢氧化钠，AR>98%，颗粒状，上海泰坦科技股份有限公司；盐酸，AR，北京市通广精细化工公司。

2.2 实验仪器

恒温干燥箱，北京惠易泽科学仪器有限公司；循环水式多用真空泵，北京易德诚科技有限公司；海道尔夫磁力搅拌器，浦华环保有限公司；低温冷却液循环机，萃英科技（北京）有限公司；双排管线，北京市欣维尔玻璃仪器有限公司；真空泵，东莞市普诚仪器有限公司；高纯氮气，北京环宇京辉京城气体科技有限公司。

2.3 分析仪器

400 MHz 核磁共振波谱仪，AVANCE III，德国Bruker；条件：测试室温度20℃。

2.4 实验步骤

2.4.1 N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯亚胺的合成

在一个装有磁子的100 mL Schlenk 瓶中，抽换氮气3 次，加入10 mmol 二异丙基苯胺、20 mL 超干甲醇；然后加入11 mmol 3-氯-2-丁酮，在氮气条件下加热至80℃回流，回流24 h。24 h 之后，关闭加热，反应冷却至室温后，用旋转蒸发仪移除甲醇，利用柱层析得到产物，黄色液体，30%。V（石油醚）∶V（二氯甲烷）=1∶1，Rf=0.4）1H NMR（400 MHz CD3Cl）：7.2（t，1H），7.1（d，2H），1.8（d，6H），1.8（s，2H），1.3（s，1H），1.2（d，12H）；13C｛1H｝NMR（100 MHz CD3Cl）：164.6，136.7，136.6，123.3，122.3，53.0，28.9，23.3，20.3，11.3。

2.4.2 N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺的合成

在一个装有磁子的100 mL Schlenk 瓶中，抽换氮气3 次，加入10 mmol N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯亚胺、20 mL 超干乙醇，冷却至-78℃；然后缓慢加入11 mmol 硼氢化钠，逐渐升温至室温，搅拌过夜。然后用旋转蒸发仪移除乙醇。得到的红色油状物加入2 moL/L 的盐酸溶液，调节pH 至3，得到的有机相用2 moL/L氢氧化钠溶液调节至pH等于7，用Na2SO4干燥，移除溶剂得到产物，棕色液体，8%。1H NMR（400 MHz CD3Cl）：7.2（t，1H），7.1（d，2H），3.7（broad，1H），1.8（d，6H），1.8（s，2H），1.3（s，1H），1.2（d，12H）；13C｛1H｝NMR（100 MHz CD3Cl）：139.4，130.9，124.6，124.1，68.8，65.0，28.7，23.3，21.7，15.7。

3 结果与讨论

3.1 温度对反应的影响

N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯亚胺的合成中，尝试了常温和回流两种方法，两种方法均有原料二异丙基苯胺存在；而常温下原料剩余更多，反应产率小于10%。因此，在设计的合成路线中，亚胺中间体的合成用回流效果更好。

3.2 反应时间对反应的影响

设计路线的两步合成均尝试了3、6、12、24、36 h的反应时间，3、6、12 h 后对反应进行监测，均发现原料二异丙基苯胺剩余，且随着反应时间的增加，二异丙基苯胺的量减少。反应进行36 h 之后，二异丙基苯胺剩余的量与进行24 h 之后基本相同，达到最低。因此，反应时长用24 h 更合理。

3.3 实验安全性讨论

3.3.1 二异丙基苯胺

在正常条件下保持稳定，但是会被强氧化剂氧化变质，应避免与强氧化剂同时存放。

3.3.2 3-氯-2-丁酮

吸入高浓度蒸汽可能会导致如头疼、眩晕、困倦、恶心和呕吐等症状；该化合物易燃，容器受热时可能发生爆炸；避免皮肤和眼睛接触，不要吸入烟雾/蒸汽/喷雾，使用防火花工具和防爆设备；只能使用不产生火花的工具，远离明火，热表面和火源；采取防止静电放电的措施。

在正常条件下保持稳定，应避免与强氧化剂和强碱同时存放。

3.3.3 硼氢化钠

该化合物具有危险性，与氧化剂、化学活泼金属、酸和水产生剧烈反应，平时应储存在手套箱中。实验中要在-78°C、氮气保护的条件下缓慢加入到反应体系中，否则剧烈的反应很可能造成危险。硼氢化钠会与水产生可燃的氢气，反应体系不可以是密闭体系。

4 结论

综合实验数据及分析结果，此设计路线第一次成功合成了N-（3-氯丁基-2-基）-2，6-二异丙基苯胺，并尝试了反应温度和反应时长对反应的影响，提供了一种新型的二异丙基苯胺类配体的策略。实验结果表明，在80°C 回流条件下，反应24 h 之后能够得到目标产物，利用核磁的手段对产物的结构进行了表征。对实验中遇到的主要原料的安全性进行了分析和讨论，保证实验可以在安全的状况下进行。主要阐述目的、方法、试验与分析手段、结果及其在现场的实际应用效果等。