介紹

十六烷基二甲基叔胺，英文名稱為N,N-dimethylhexadecylamine，也被稱為十六叔胺。它是一種化學物質(zhì)，分子式為C18H39N。在常溫下呈現(xiàn)為無色透明液體。它的水溶性較差，難溶于水。十六烷基二甲基叔胺可以用于制備季銨鹽、甜菜堿、氧化叔胺等，也可以用于生產(chǎn)柔軟劑等表面活性劑。

圖一 十六烷基二甲基叔胺

合成

將1-溴代烷(0.10摩爾)和二甲胺(33%水溶液，0.50摩爾，5當量)的混合物加入40毫升乙醇中，加入干燥的100毫升2頸燒瓶中。溶液在80℃下加熱24 h，冷卻至室溫后，在真空下脫除溶劑，將殘渣倒入飽和的碳酸氫鈉溶液(60mL)中?；旌衔镉靡宜嵋阴ヌ崛?，萃取相用無水硫酸鎂干燥。通過減壓蒸餾除去溶劑，并對固體殘渣進行蒸餾提純，得到無色油狀化合物十六烷基二甲基叔胺[1]。

圖二 十六烷基二甲基叔胺的合成

用機械攪拌在250毫升四口瓶中，加入24.1g十六胺和100毫升無水乙醇，控制溫度20℃后進入20.9g 88%甲酸和24.3g 37%甲醛，氣球為封閉反應(yīng)體系，加熱回流反應(yīng)10小時，進樣溫度為20℃，TLC檢測反應(yīng)完成。在加入30%液體燒堿的反應(yīng)溶液中，在pH值為10的條件下，將甲苯加入合并后的甲苯提取、洗滌、去溶、蒸餾，得到無色透明液體十六烷基二甲基叔胺16.8g，收率62%，≥含量95.0%[2]。

圖三 十六烷基二甲基叔胺的合成2

在300℃的氫氣中還原0.5h后，我們在不將催化劑暴露在空氣中的情況下進行了催化試驗，通過隔膜入口將甲醇(30 Mmol)注入到玻璃管內(nèi)的還原催化劑中，從而在催化劑上覆蓋一層甲醇，以限制其暴露在空氣中。在空氣中去除隔膜后，在管內(nèi)放置胺(1 Mmo1)、固體氫氧化鈉(1 MmoL)、正十二烷(0.25 mmo1)和磁力攪拌器棒。將該管插入不銹鋼高壓滅菌器，并用氮氣凈化。最后，將得到的混合物在150°C加熱，并在1bar N2下攪拌，得到十六烷基二甲基叔胺[3]。以正十二烷為內(nèi)標，利用分離產(chǎn)物或工業(yè)產(chǎn)品的GC靈敏度，對正辛胺的模型反應(yīng)進行了催化劑篩選、反應(yīng)條件優(yōu)化、動力學研究和控制反應(yīng)、正辛胺轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物收率的GC分析。

圖四 十六烷基二甲基叔胺的合成3

參考文獻

[1]Zhang T ,Cao X ,Wang X , et al.Synthesis, surface activity and thermodynamic properties of cationic gemini surfactants with diester and rigid spacers[J].Journal of Molecular Liquids,2017,230505-510.

[2]趙建新,宋寶華,楊兆輝等.一種端基型大分子季銨鹽及其制備方法[P].遼寧省:CN109467513A,2019-03-15.

[3]Jamil M ,Touchy S A ,Rashed N M , et al.N -Methylation of amines and nitroarenes with methanol using heterogeneous platinum catalysts[J].Journal of Catalysis,2019,37147-56.