3?溴丁基?5,5?二甲基海因及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種3?溴丁基?5,5?二甲基海因及其制備方法，將5，5?二甲基乙內(nèi)酰脲加入到含有無水碳酸鉀的丙酮溶液中，攪拌回流30min后向混合液中加入1,4?二溴丁烷，繼續(xù)回流5h；抽濾，濃縮得到溴丁基海因。本發(fā)明專利技術(shù)公開的3?溴丁基?5,5?二甲基海因，是合成季銨型烷基鹵胺抗菌緩蝕劑的重要中間體，具有工業(yè)化應(yīng)用前景，本發(fā)明專利技術(shù)制備3?溴丁基?5,5?二甲基海因的方法，通過合成過程中DMH與二溴丁烷的摩爾比、縛酸劑的種類、DMH與縛酸劑的質(zhì)量比、加入二溴丁烷前后的回流時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響，優(yōu)化合成工藝，得到適宜的反應(yīng)條件，整個(gè)制備方法簡單，原料易得。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于化工
，尤其涉及一種3-溴丁基-5,5-二甲溴丁基海因及其制備方法。
技術(shù)介紹
近半個(gè)世紀(jì)以來，隨著環(huán)境的不斷惡化，致病微生物廣泛傳播,導(dǎo)致公共安全事件頻發(fā)。因此，抗菌試劑和抗菌材料產(chǎn)品已得到越來越多的關(guān)注。在各領(lǐng)域中應(yīng)用的最為廣泛的是季銨鹽類抗菌劑，但因大量長期使用造成細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生和環(huán)境的二次污染。鹵胺是通過氧化或氯化胞內(nèi)蛋白受體來達(dá)到微生物失活的目的，故其產(chǎn)生耐藥性的可能性甚微，因此鹵胺是一類殺菌速度快、抗菌功能可再生的廣譜抗菌劑。溴烷基海因是制備季銨型鹵胺的重要化工原料。現(xiàn)今制備烷基海因一般采取的方法是先在醇的堿性條件下生成相應(yīng)的鹽，過濾干燥后再與溴烷烴反應(yīng)，操作較為復(fù)雜，耗時(shí)長。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種3-溴丁基-5,5-二甲基海因及其制備方法，通過研究DMH與二溴丁烷的摩爾比、縛酸劑的種類、DMH與縛酸劑的質(zhì)量比、加入二溴丁烷前的回流時(shí)間、加入丁烷后的回流時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響從而得到適宜的反應(yīng)條件。本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：3-溴丁基-5,5-二甲基海因，該化合物結(jié)構(gòu)如下：一種制備3-溴丁基-5,5-二甲基海因的制備方法，所述方法以5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲為起始原料,先與縛酸劑反應(yīng)，再經(jīng)N烷基化反應(yīng)合成，具體包括以下步驟：1)將5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲加入到的丙酮溶液中，再加入縛酸劑，攪拌回流至充分反應(yīng)，5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲與縛酸劑的質(zhì)量比為：1:(3-5)；2)加入1,4-二溴丁烷，控制水溫繼續(xù)回流至充分反應(yīng)，制成溶液，5，5-二甲基海因與1,4-二溴丁烷的摩爾比為1:(1.5-3)；3)對(duì)步驟2)所得溶液進(jìn)行抽濾、濃縮即得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因。所述步驟1)中,縛酸劑為無水K2CO3、無水Na2CO3、NaOH、KOH或三乙胺。所述步驟1)中,加入1,4-二溴丁烷前的攪拌回流時(shí)間為20-60min。所述步驟2)中，加入1,4-二溴丁烷后的回流時(shí)間為3-7h。所述步驟2)中，所述水溫為58℃-60℃。所述步驟3)中，所述抽濾、濃縮具體為：對(duì)所述溶液進(jìn)行抽濾除無機(jī)鹽，濃縮后加入乙酸乙酯和水進(jìn)行萃取、分液，取上層清液，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯后，得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因粗品，再經(jīng)層析柱分離提純，即得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下有益效果：本專利技術(shù)合成的3-溴丁基-5,5-二甲基海因，作為中間體合成鹵胺后，具有環(huán)保，殺菌效果好，殺菌速度快，毒性低的特點(diǎn)。本專利技術(shù)制備過程中縛酸劑的加入使DMH結(jié)構(gòu)中的N——H變?yōu)镹-K+，以便1,4二溴丁烷接到DMH上；不同的縛酸劑生成N-K+的速度，效果不同；DMH與1,4-二溴丁烷的摩爾比為1:(1.5-3)，能夠有效提高烷基海因的產(chǎn)率，不會(huì)過多浪費(fèi)1,4-二溴丁烷；再加入1,4-二溴丁烷前的回流攪拌能夠讓DMH轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽，縮短反應(yīng)時(shí)間，加入1,4-二溴丁烷后的回流攪拌能夠充分反應(yīng)得到溴烷基海因；丙酮的沸點(diǎn)是56.53℃，體系的溫度在57℃左右，將水溫控制在58℃-60℃之間，能夠保證體系處于沸騰回流狀態(tài)。綜上所述，本專利技術(shù)公開的3-溴丁基-5,5-二甲基海因，是合成季銨型烷基鹵胺抗菌緩蝕劑的重要中間體，具有工業(yè)化應(yīng)用前景，本專利技術(shù)制備3-溴丁基-5,5-二甲基海因的方法，通過合成過程中DMH與二溴丁烷的摩爾比、縛酸劑的種類、DMH與縛酸劑的質(zhì)量比、加入二溴丁烷前后的回流時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響，優(yōu)化合成工藝，得到適宜的反應(yīng)條件，整個(gè)制備方法簡單，原料易得。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)的合成原理圖；圖2為本專利技術(shù)的核磁圖譜。【具體實(shí)施方式】請(qǐng)參閱圖1所示，本專利技術(shù)3-溴丁基-5,5-二甲基海因的分子結(jié)構(gòu)如下：本專利技術(shù)以5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲為起始原料,先與縛酸劑反應(yīng)，再經(jīng)N烷基化反應(yīng)合成制備3-溴丁基-5,5-二甲基海因。本專利技術(shù)一種制備3-溴丁基-5,5-二甲基海因的制備方法，具體包括以下步驟：1)將5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲加入到含有縛酸劑的丙酮溶液中，5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲與縛酸劑的質(zhì)量比為：1:(3-5)，攪拌回流至充分反應(yīng)；縛酸劑為無水K2CO3、無水Na2CO3、NaOH、KOH或三乙胺，攪拌回流時(shí)間為20-60min。2)加入1,4-二溴丁烷，控制水溫繼續(xù)回流至充分反應(yīng)，制成溶液，5，5-二甲基海因與1,4-二溴丁烷的摩爾比為1:(1.5-3)；回流時(shí)間為3-7h，水溫為58℃-60℃；3)對(duì)步驟2)所得溶液進(jìn)行抽濾除無機(jī)鹽，濃縮后加入乙酸乙酯和水進(jìn)行萃取、分液，取上層清液，通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙酸乙酯后，得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因粗品，再經(jīng)層析柱分離提純，即得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因。實(shí)施例1將5,5-二甲基海因(1g,7.788mmol)，溶于丙酮70mL中，攪拌溶解，加入無水K2CO3(4g)，加熱回流30min后向混合液中加入1,4-二溴丁烷(3.37g,15.6mmol)，繼續(xù)回流5h，得到白色懸浮液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得到澄清粘稠液體。向其中加入水和乙酸乙酯進(jìn)行萃取、分液，取上層清液；除去乙酸乙酯后，以乙酸乙酯/石油醚為洗脫劑進(jìn)行柱色譜分離。將得到的含有產(chǎn)物的液體集中起來，除去洗脫劑所得到的白色固體即為3-溴丁基-5,5-二甲基海因，結(jié)構(gòu)如下所示：1HNMR(400MHz，CDCl3)δ5.94(s，1H),3.55(t，J＝6.8Hz，3H)，3.45(t，J＝6.4Hz，3H)，1.94–1.79(m，6H)，1.70(s，1H)，1.46(s，8H)。實(shí)施例2將5,5-二甲基海因(1g,7.788mmol)，溶于丙酮70mL中，攪拌溶解,加入無水Na2CO3(4g)，加熱回流30min后向混合液中加入1,4-二溴丁烷(3.37,15.6mmol)，繼續(xù)回流5h，得到白色懸浮液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得到澄清粘稠液體。向其中加入水和乙酸乙酯進(jìn)行萃取、分液，取上層清液；除去乙酸乙酯后，以乙酸乙酯/石油醚為洗脫劑進(jìn)行柱色譜分離。將得到的含有產(chǎn)物的液體集中起來，除去洗脫劑所得到的白色固體即為3-溴丁基-5,5-二甲基海因，結(jié)構(gòu)如下所示：1HNMR(400MHz，CDCl3)δ5.94(s，1H),3.55(t，J＝6.8Hz，3H)，3.45(t，J＝6.4Hz，3H)，1.94–1.79(m，6H)，1.70(s，1H)，1.46(s，8H)。實(shí)施例3將5,5-二甲基海因(1g,7.788mmol)，溶于丙酮70mL中，攪拌溶解，加入無水K2CO3(4g)，加熱回流30min后向混合液中加入1,4-二溴丁烷(3.37g,15.6mmol)，繼續(xù)回流7h，得到白色懸浮液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得到澄清粘稠液體。向其中加入水和乙酸乙酯進(jìn)行萃取、分液,取上層清液；除去乙酸乙酯后，以乙酸乙酯/石油醚為洗脫劑進(jìn)行柱色譜分離。將得到的含有產(chǎn)物的液體集中起來，除去洗脫劑所得到的白色固體即為3-溴丁基-5,5-二甲基海因，結(jié)構(gòu)如下所示：1HNMR(400MHz，CDCl3)δ5.94(s，1H),3.55(t，J＝6.8Hz，3H)，3.45(t，J＝6.本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
3?溴丁基?5,5?二甲基海因，其特征在于，該化合物結(jié)構(gòu)如下：

【技術(shù)特征摘要】
1.3-溴丁基-5,5-二甲基海因，其特征在于，該化合物結(jié)構(gòu)如下：2.一種制備3-溴丁基-5,5-二甲基海因的制備方法，其特征在于，所述方法以5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲為起始原料,先與縛酸劑反應(yīng)，再經(jīng)N烷基化反應(yīng)合成，具體包括以下步驟：1)將5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲加入到的丙酮溶液中，再加入縛酸劑，攪拌回流至充分反應(yīng)，5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲與縛酸劑的質(zhì)量比為：1:(3-5)；2)加入1,4-二溴丁烷，繼續(xù)回流至充分反應(yīng)，制成溶液，5，5-二甲基海因與1,4-二溴丁烷的摩爾比為1:(1.5-3)；3)對(duì)步驟2)所得溶液進(jìn)行抽濾、濃縮即得到3-溴丁基-5,5-二甲基海因。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3-溴丁基-5,5-二甲基海因的制備方法,其特征在于，所述步驟1)中,縛酸劑為無水K2CO3、無水Na2CO3、NaOH、KOH或三乙胺。4....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭睿，李云鵬，郭煜，馬蘭，王映月，宋博，土瑞香，王寧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陜西科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61