DEET的合成DEET合成.doc

等: 驱蚊剂N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的合成 国立中山大学，广州，510275 摘要 本文以间甲基苯甲酸为原料，先与氯化亚砜反应制备间甲基苯甲酰氯，再经Schotten-Baumann反应得到目标产物N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺。所得产物用气相色谱-质谱和薄层板层析确定其纯度，以红外光谱、核磁共振氢谱对其进行结构表征。关键词  macrobutton nomcro单击此处输入或粘贴关键词条  N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺 气相色谱-质谱 薄层层析 红外光谱 核磁共振氢谱 驱蚊剂N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的合成 1 引言 N , N一二乙基一3一甲基苯甲酞胺属高效无毒驱蚊剂 , 简称DEET 它的驱避机理如下:雌性蚊子需要吸食血液来产卵，育卵 , 而蚊虫对人类呼吸系统产生的二氧化碳以及乳酸等表面挥发物最为敏感 , 可 以 循着气味的方 向直接找到吸血对象 , 将含DEET的驱避剂涂抹在皮肤上 , DEET通过挥发在皮肤周 围形 成汽状屏障 , 这个屏障干扰了蚊虫触角的化学感应器 , 从而使人避开蚊虫 的叮咬 目前,国内多使用氰聚醋、氯菊醋成份的一类灭蚊药物 就性能而言 , DEET和此类产品相比,性能更为卓越突出表现为 : (1 ) DEET无毒,而其他类产品易产生残留毒性 ,对人体易产生危害作用 , 且使蚊子易产生抗药性 ; (2 ) DEET广谱驱虫,它对其他害虫亦有着广泛的驱避性 , 如鹿蝇、嶂螂、跳蚤、牛蛇等害虫 ; ( 3 ) DEET无味,持效时间长,不会使人产生嗅觉 DEET的合成方法有好几种[4]，其中最常用的方法是由间甲基苯甲酸经氯化制成间甲基苯甲酞氯,再用二乙胺进行胺解。合成式如下： 另一种方法就是在催化剂存在下，由间甲基苯甲酸直接酞胺化合成。例如： 此外，还可由间甲基苯甲酸与四氯化硅反应,形成间甲基苯甲酸硅酐。此物不需分离,就能与二乙胺进行胺解反应而制成DEET。或由间甲基苯甲睛与二乙胺在水和催化剂存在下进行反应而制得。 还可以使用酰胺交换法来制备，将间苯甲酸、二乙胺与乙酸酐共热，二乙胺即同乙酸酐反应生成中间体N，N-二乙基乙酰胺，后者再与间甲苯甲酸发生反应生成DEET。这是一步反应需要严格的分馏条件。 本实验以间甲基苯甲酸为原料，先与氯化亚砜反应制备间甲基苯甲酰氯，再经Schotten-Baumann反应得到目标产物N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺。通过气相色谱-质谱联用仪测定其纯度，用红外光谱和核磁共振氢谱对其进行结构表征。在制备间甲基苯甲酰氯产生的有毒气体用4M的NaOH溶液吸收。其反应式如下： 2 实验部分 2.1 试剂与仪器 间甲基苯甲酸，99.0%，阿拉丁生产；二氯亚砜，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；二乙胺盐酸盐，广州化学试剂厂；氢氧化钠，分析纯，广州化学试剂厂；氘代氯仿，99.8%+0.05%TMS,CIL。 1H NMR谱用Mercury-Plus 300 VARIAN (300 MHz)核磁共振谱仪测得, CDCl3为溶剂, TMS为内标；纯度、质谱用气相色谱-质谱联用仪 Trace GC Ultra-DSQ 测得；红外光谱用傅立叶红外光谱仪AVATAR330（Thermo electron corporation）测得；电磁加热搅拌器IKA-RET basic。 2.2 间甲基苯甲酰氯的制备 将30.0 mmol间甲基苯甲酸加入100ml 的三颈瓶中，油浴升温至80℃后，在搅拌下一次性加入3.3ml (45mmol)二氯亚砜，回流1h。 2.3 N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的制备 量取35ml 4.0mol/L 的氢氧化钠溶液倒入锥形瓶中，然后在冰水浴中冷却。于通风橱中，搅拌下分批加入2.74g 乙二胺盐酸盐。在低温下将此溶液转移至恒压分液漏斗并以2滴/s的速度滴加至三颈瓶中，然后水浴加热至65℃，回流1h。滴加过程及回流过程剧烈搅拌。 2.4 N,N-二乙基间甲基苯甲酰胺的分离 将反应混合物冷却至室温后转移到分液漏斗中，用乙醚萃取三次，每次20mL。合并萃取液，先用20ml 4.0mol/L 的氢氧化钠溶液洗涤一次，再用20ml 10%的HCl溶液洗涤一次，接着用饱和氯化钠溶液洗涤两次，每次20ml。然后将萃取液用无水硫酸镁干燥，最后将乙醚蒸馏回收，得到产品。 2.5 驱蚊剂溶液的配制 将DEET、花露水和异丙醇按质量分数比为15%：15%：70%的比例配制成驱蚊水，并贴上标签。 3 结果与讨论 3.1 产物的形状、质量与产率 表1 产物的相关性质 产物性状理论产量/g产量/g产率/%真空干燥后质量/g真空干燥后产率/%乳白色液体4.7822.93561.382.83659.31 3.2