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1、亚氨基二乙酸二乙酯的合成和表征摘要以亚氨基二乙酸为起始原料，通过酰化、酯化两步法合成了亚氨基二乙酸二乙酯。 确定了酯化反应的原料、物料比、反应时间,筛选了催化剂，酯化反应以亚氨基二乙酸 为原料，在60C,DMF为催化剂条件下,反应总收率为63%(以亚氨基二乙酸计算)，此方 法生产成本较低、操作工艺简单。亚氨基二乙酸;亚氨基二乙酸二乙酯;酰化;酯化亚氨基二乙酸二乙酯分子量为189.2,密度为1.056g/cm3，是一种无色到淡黄色透 明液体。亚氨基二乙酸是用于合成除草剂草甘膦的前体，还可用于电镀工业，用于阳离 子交换树酯的制造。亚氨基二乙酸二乙酯是重要的医药、农药及材料的中间体，例如 可以用于制
2、备脑功能药荷拉西坦，它主要是以亚氨基二乙酸为起始原料，通过酰化、酯 化两步合成得到。研究同时发现亚氨基二乙酸广泛应用于表面活性剂、络合剂、食品 添加剂、电镀工业金属表面处理、高分子材料工业、制药等领域。1实验1.1试剂与仪器主要试剂:亚氨基二乙酸(CP),无水乙醇(AR),二氯亚砜(AR),DMF(AR)主要仪器:恒温水浴锅、机械搅拌器1.2亚氨基二乙酸二乙酯合成图1亚氨基二乙酸二乙酯合成路线图将亚氨基二乙酸(IDA) (13.3 g, 0.10 mol)加入75 mL无水乙醇中，冷却至12 C 以下，在充分搅拌的情况下，缓慢滴加无水的氯化亚砜(30g, 0.25 mol),并加入0.15 m
3、L DMF作催化剂。滴加完毕后，于60 C搅拌3 h,再回流4 h。然后将反应液静置16 h, 旋转蒸发反应液至原体积的一半，再补加相同体积的氯仿，用250 mL 20% Nap溶液 水洗,水相用300 mL氯仿萃取，有机相合并，旋转蒸发溶剂得粗产品，最后减压蒸馏得 12 g油状液体。2结果分析与讨论2.1酯化反应原料的确定酯化反应条件为：亚氨基二乙酸(0.02 mol)与乙醇(9.6 mL)酯化反应，硫酸铁 铵(2g)为催化剂，但反应很难进行，尝试使用其他催化剂,如浓硫酸,盐酸气等,同样 没有得到理想效果。这可能是因为亚氨基的氮与羧基的氢产生形成分子内氢键，很难 使亚氨基二乙酸与醇发生酯化反
4、应。2.2催化剂选择以亚氨基二乙酸为酯化反应原料(0.02mol),乙醇(9.6 mL)为反应原料及溶剂、 硫酸铁铵为催化剂(2 g),反应难于发生，鉴于硫酸铁铵在酯化过程中作为路易斯酸3, 将催化剂改为氯化铁,其他反应条件不变,但反应还是不明显；选择浓硫酸作为酯化反 应的脱水剂，反应收率提高到23 % ,选用HCl气来催化该反应，收率增加到60.8 %。因二 氯亚砜能与羧酸形成酰氯，易于酯化，以二氯亚砜为催化剂，其收率升为63%.2.3物料比酯化反应过程中,乙醇做为反应物和反应溶剂,适当增加醇的比例对生成目标产 物有利，较佳的酸醇物料比定为1 ： 8，若继续增加醇的比例收率不再提高，相反增加
5、了 生产成本。2.4反应时间在制备亚氨基二乙酸二乙酯前3 h，反应收率随时间增加而提高，若继续增加反应 时间，酯化收率会下降。所以在上述反应条件下，最佳反应时间为3h4。2.5滴加与搅拌速度滴加二氯亚砜时的速度应控制在ld/s,速度过快会导致反应剧烈，体系升温过快, 使得 副产物氯乙烷含量增加，因此在滴加过程中注意用冰水浴控温。搅拌过程中若 亚氨基二乙酸含量较多，可使用大功率的机械搅拌器使反应原料混合充分以提高反应 速率。2.4目标产物的表征制备的亚氨基二乙酸二乙酯为淡黄色油状液体,沸点为208C 5其质谱(MS)分析谱图 如图1所示。114.11&7.El.EeS1.EM-1.託兀l.2e5
6、_Lies.图2亚氨基二乙酸二乙酯质谱图MS 谱图主要碎片m/ z = 189 ,187.9,174,136 ,114,102。3结论亚氨基二乙酸酯化最佳反应条件为：以亚氨基二乙酸为原料、DMF为催化剂、反应时 间为3 h、n(亚氨基二乙酸)：n(乙醇)=1： &反应温度为60C，反应总收率为63%(以 亚氨基二乙酸计算)，此合成工艺操作简单，产率高。参考文献1 彭彩云，方渡，张春桃，等亚氨基二乙酸及其双乙酯的合成研究J.中南药 学，2004 ,2(5) :271 - 273.2 蔡哲斌，严赞开，李爱国.亚氨基二乙酸盐酸盐的合成研究J.湖北农学院学 报，1999 ,19(3) :256 - 262.3 黄洁和.亚氨基二乙酸及其盐酸盐合成条件的改进J广东医药学院学报，1992,8(2) :37 - 39.4 周溪，殷斌烈.亚氨基二乙酸的合成研究J.湖北化工，1994 (4) :57 - 58.5 俞善信.氯化铁的催化活性及其机理的探讨J.化学试剂，1994 ,16(5) :257 - 260.
