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化学世界
2010年
金刚烷胺季铵盐的合成
姚颖,刘帅,李芬敏,靳磊,李子成
(四川大学化工学院,四川成都610065)
摘要:通过比较三种N-甲基化方法,确定用甲醛-甲酸体系的还原烃化法制成N,N-ニ甲基-1-金
刚烷胺,倪化条件为金刚烷胺甲醛:甲酸的摩尔比为1:3:3,反应时间为18h,温度为100C,
收率为91.5%。然后分别与碘甲烷、溴甲烷及硫酸二甲酯反应,合成了三种N,N,N-三甲基1-金
刚烷基季铵盐。目标化合物结构经'HNMR和MS验证。
关键词:金刚烷胺;甲基化;季铵盐;合成
中图分类号:R979.1
文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2010)07-0424-03
Synthesis of Quaternary Ammonium Salt of 1-aminoadamantane
YAO Ying, LIU Shuai, LI Fen-min, JIN Lei, LI Zi-cheng
(School of Chemical Engineering, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610065, China
Abstract: Through the comparison of three methods of N-methylation, reductive methylation by formalin
and formic acid was chosen to synthesize N, N-dimethylaminoadamantane. The optimal ratio of
aminoadamantane, formalin and formic acid was 1: 3: 3, and the reaction time was 18 h at 100 C. Under
these conditions, the yield was 91.5%. N, N-dimethylaminoadamantane reacted with methyl iodide, methyl
bromide, and dimethyl sulfate to produce three kinds of ammonium salt of I-aminoadamantane. The object
compounds were characterized byh NMR and MS
Key words: I-aminoadamanitane; methylation; ammonium salt; synthesis
金刚烷胺是人工合成的饱和三环癸烷的氨基行展潜力较大,但该类实验在国内还鲜见报道。
生物。自1964年 Davies首先报告其抗病毒作用以
N-烃化反应主要有三种途径:(1)碘甲烷作为
来,临床主要用于预防亚洲甲型病毒感染,也适用于甲基化试剂直接反应[s;(2)硫酸二甲酯作为甲基
带状疱疹病毒或淋巴细胞性脉络丛脑膜炎,收到
化试剂反应;(3)甲醛-甲酸体系的还原烃化反
定疗效?。但随着此种药物的广泛使用,很多病毒应,这三种反应条件各有其优缺点。本实验采取
均产生了一定的抗药性,使其抗病毒的疗效受到较这三种方法对金刚烷胺进行烃化,比较了各自的优
大影响,因此对金刚烷胺进行一系列的结构改造已缺点,确定用甲醛-甲酸体系的还原烃化法。考察了
经刻不容缓。据报道,在金刚烷胺的氨基上进行烷影响收率的各种反应条件。在形成N,N-二甲基-1
基化得到的一系列化合物均具有抗病毒活性,而三金刚烷胺后,再分别与碘甲烷、溴甲烷和硫酸二甲酯
甲基金刚烷胺季铵盐不仅可以作为抗病毒的药物,反应,制备了三种N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵
还在工业上作为分子筛的致孔剂,控制孔隙的大盐(合成路线见下式)
小,制备出适合于石油化工的催化剂载体。因此发
收稿日期:2009-11-02
作者筒介:姚颖(1986~),女,硬士生,主要从事药物及中间体的合成。*E-mail:sculzc@scu.edu.cn
第7期
化学世界
NME2
N*Me
30%(质量分数)NaOH溶液调pH11~12,以乙
萃取(30mLX3),饱和盐水洗涤(15mLX2),萃取
CH,O, HCOOH
100℃
相用无水Na2SO和无水Na2CO3干燥,过滤,减压
回收溶剂,得无色油状液体10.8g。收率91
x=1 Br. Meso
5%。1HNMR(CDCl3):2.27(s,6H),2.09(s,3H),
实验部分
1.68(s,6H),1.60(m,6H)。
仪器和试剂
1.3季铵化
薄层层析硅胶GFx(青岛海洋化工厂产品);13.1与碘甲烷反应
质谱用 Finnigan-MAT4510型质谱仪测定(美国
在250mL烧瓶中加入N,N-二甲基-1-金刚烷
Finnigan公司);'HNMR用 Varian INOVA400基胺(10g,56mmlDニ氯甲烷100mL,攬拌并在
核磁共振仪测定(美国 Varian公司),TMS(CD
冰浴下滴加碘甲烷(9.5g,67mmol),后在常温下
作为溶剂时)或4,4-二甲基4-硅代戊基磺酸钠拌6~8h,过滤,滤饼用二氯甲烷洗涤,干燥后,得
(D2O作溶剂时)为内标;所用试剂和溶剂均为分析到白色固体16.2g,收率90.5%。MS(m/z):195
纯,均未经处理。
(M+);'HNMR(D2O):1.69~1.80(d,6H),2
1.2叔胺化
12(s,6H),2.37(s,3H),3.04(8,9H)
1.2.1以碘甲烷作为甲基化试剂
1.3.2与溴甲烷及硫酸二甲酯反应
在250mL烧瓶中加入金刚烷胺(10g,66
制备方法同上。溴化季铵盐的收率为83.7%,
mmol),甲醇100mL,待搅拌溶解后加人无水碳酸硫酸单甲酯季铵盐的收率为88%。
钠(10.5g,99mmo),搅拌下缓慢滴加碘甲烷(23.2结果与讨论
5g,165mol),密闭,在常温下搅拌24h后,过2.1N,Nニ甲基化
滤,将滤液减压浓缩,得到淡黄色粘稠混合物,以乙
对比三种甲基化试剂,碘甲烷的活性较高,是最
醚进行固液提取(30mL×3),提取液以无水常用的甲基化试剂,其反应速度快,条件温和,但缺
Na2SO.干燥,过滤,减压回收溶剂,得到无色油状点在于价格昂贵,容易得到仲胺、叔胺和季铵混合
液体4.4g,收率37.3%
物,难以分离纯化。在本实验中,用碘甲烷时产物收
1.2.2以硫酸二甲酯作为甲基化试剂
率较低,原因可能是直接形成了较多的季铵盐,而且
在250mL烧瓶中加入金刚烷胺(10g,66其溶解度较低,在进行固液提取时和形成的NaI
mmo),甲醇100mL,待搅拌溶解后加入片状氢氧起被除掉,因此碘甲烷并不适合在此做叔胺化的甲
化钠(10.6g,264mmol),水10mL,搅拌下缓慢滴基化试剂;碗酸二甲酯的活性也相对较高,而且毒性
加硫酸二甲酯(18g,142mmol),保持反应体系的强大,同时也容易直接形成季铵盐,影响叔胺的收率;
碱性,在40℃下搅拌反应1h,蒸除甲醇,加入水30相比之下,用甲醛-甲酸体系进行的还原烃化法是比
mL,以乙醚萃取(30mL×3),合并萃取相,无水
较好的选择,其原料廉价易得,反应条件温和,操作
Na2SO于