四甲基胍的合成工艺路线

四甲基胍简称TMG，是一种有机碱催化剂，也是合成新型抗生素头孢类药品的助溶剂。同时，可用作聚氨基甲酸乙酯泡沫的催化剂及用于锦纶、羊毛及其他蛋白质的均染，以改善羊毛的耐用性等。目前，主要用于头孢拉定等药品的合成。以前，合成新型抗生素头孢类药品的助溶剂大多采用1,5-二氯杂双环[4,3,0]壬烯—5（简称DBU），由于使用四甲基胍作助剂的工艺路线可以降低原料成本、提高产品质量和收率，越来越多的厂家在合成抗生素头孢类药品时采用四甲基胍作助剂。

理化性质

四甲基胍结构式(CH₃)₂NCNHN(CH₃)₂，分子式C₅H₁₃N₃，分子量115.21，为无色油状液体，沸点160-162℃，密度0.918，折射率1.4692，是有机强碱，可溶于甲苯、环己酮、乙醇等，亦可溶于水，在碱性水溶液中易水解为四甲基脲，有腐蚀性，一般用镀锌铁桶包装。

工艺路线

四甲基胍有3种合成工艺路线。

（1）NaCN与Cl₂反应生成CNCl，再与二甲胺、二甲胺盐酸盐在极性或非极性溶剂中反应生成四甲基胍盐酸盐，再于水溶液中与强碱作用并用有机溶剂萃取，提纯制得四甲基胍。或者四甲基胍盐酸盐直接在乙醇—乙醇钠溶液中反应制得四甲基胍。

（2）二甲胺水溶液与固体氰化钠混合，通氯气，反应结束后用三氯乙烯萃取，有机层为二甲氨基氰，水层为二甲胺盐酸盐和氰化钠。二甲氨基氰与二甲胺盐酸盐固体在极性溶剂中（如硝基苯、异佛尔酮或苯乙醚等）中反应得四甲基胍盐酸盐。四甲基胍盐酸盐于水溶液中与强碱作用，并用有机溶剂萃取，提纯制得四甲基胍。

从四甲基胍盐酸盐制备四甲基胍有2种方法。一为加水溶解胍盐，加入过量的20%氢氧化钠中和，甲苯萃取，分馏制得四甲基胍；一为将乙醇钠溶解于无水乙醇中，搅拌下加入四甲基胍盐酸盐，过滤除去NaCl，四甲基胍乙醇溶液真空分馏，收集42~54℃/1.46kPa馏分，得四甲基胍。

（3）NaCN与Cl₂反应生成CNCl，再与二甲胺在极性溶剂或非极性溶剂中反应同时生成等摩尔的二甲氨基氰和二甲胺盐酸盐，升温缩合制得四甲基胍盐酸盐，再用NaOH水溶液中和、萃取、提纯制得四甲基胍。

15%NaCN与Cl₂同时进入雾化器中雾化，再进入氯化塔反应，反应产物CNCl经气水分离器、冷凝器分离得体积分数为97%的气体CNCl。

采用种工艺生产四甲基胍，反应中间体氯化氰制备过程复杂，且收率低，制备及使用过程中必须采取严格的反应体系密闭措施，对生产设备要求较高，不太适合工业化生产。第二种工艺路线繁琐，生产成本高，现国内大多采用第二种工艺路线。第三种工艺路线是对种工艺路线的改进，其特点是氯化氰在密闭的管式反应器中连续进行生产，收率高而且安全；氯化氢气体直接进入反应釜中与气体二甲胺反应生成二甲氨基氰、二甲胺盐酸盐，并缩合成四甲基胍盐酸盐；四甲基胍盐酸盐中和、萃取在反应釜中一次完成，缩短了工艺；产品质量好。