簡介

N-十六烷基吡啶溴鹽屬于吡啶類季銨鹽化合物，常溫下為白色固體粉末，易溶于水、乙醇，在乙酸乙酯中溶解度較低。該化合物可作為相轉(zhuǎn)移催化劑，在水相環(huán)境中催化N-烷基-鄰苯二胺與芳醛發(fā)生縮合反應(yīng)，高效合成苯并咪唑類有機中間體。

N-十六烷基吡啶溴鹽的性狀

合成

方法一：在回流條件下，將1-溴烷烴（0.01摩爾）在吡啶（100毫升，1.24摩爾）中加熱2-3小時。減壓除去過量吡啶。將原油溶解在少量水中。用己烷洗滌原油三次。減壓排水。將所得油溶解在CHCl3中。用無水硫酸鎂干燥所得油。過濾后，在減壓下除去CHCl3。將粗固體溶解在最少量的CHCl3中。將粗固體滴入攪拌中的乙酸乙酯中。過濾粗固體。通過緩慢蒸發(fā)飽和水溶液或加熱丙酮使白色粉末結(jié)晶N-十六烷基吡啶溴鹽[1]。

方法二：在室溫下，將烷基鹵化物（40.0 mmol）加入吡啶（33.3 mmol）的甲苯（20 mL）溶液中。在氮氣氣氛下，在室溫下攪拌1小時。將反應(yīng)混合物在110°C下攪拌24小時。致密IL層或固體的分離表明反應(yīng)完成。通過傾析甲苯層來分離產(chǎn)物，以濃縮未反應(yīng)的起始材料和溶劑。用乙醚（4 x 20 mL）洗滌季鹽。每次通過潷析將醚層與季鹵化物分離。在某些情況下，用乙醚洗滌會形成固體。通過溶解在乙腈（20mL）中并用乙醚（60-70mL）沉淀來純化固體。在減壓下干燥IL/鹽，以去除所有揮發(fā)性有機化合物并獲得產(chǎn)物N-十六烷基吡啶溴鹽[2]。

用途

N-十六烷基吡啶溴鹽作為相轉(zhuǎn)移催化劑，在水相體系中促進N-烷基-鄰苯二胺與芳醛縮合，制備苯并咪唑類精細化工中間體。例如：將0.019 gN-十六烷基吡啶溴鹽（5 mol%）加入到N-烷基-o-苯二胺（1 mmol）和芳醛（1毫摩爾）在水（5 cm3）中的混合物中。在室溫下攪拌混合物45分鐘，直至反應(yīng)結(jié)束（TLC）。將溶液倒入鹽水中。稍微加熱溶液以打破乳液。用EtOAc（3 X 15 cm3）提取溶液。用水洗滌合并的溶劑提取物。用Na2SO4干燥合并的溶劑提取物。蒸餾掉溶劑。使用EtOAc石油醚（5-20%）作為洗脫劑，通過柱色譜法純化殘渣[3]。

參考文獻

[1] Jordan, Deborah; et al. Synthesis, Characterization and Conductivity of Quaternary Nitrogen Surfactants Modified by the Addition of a Hydroxymethyl Substructure on the Head Group. Journal of Surfactants and Detergents (2012), 15(5), 587-592.

[2] Harjani, Jitendra R.; et al. Biodegradable pyridinium ionic liquids: design, synthesis and evaluation. Green Chemistry (2009), 11(1), 83-90.

[3] Chakrabarty, Manas; et al. A mild and expedient one-pot synthesis of substituted benzimidazoles in water using a phase-transfer catalyst. Monatshefte fuer Chemie (2009), 140(4), 375-380.