N-氰基乙酰尿烷的合成

介绍

N-氰基乙酰尿烷（N-Cyanoacetylurethane）是一种有机化合物，其化学式为C6H8N2O3。它在有机合成中常常用作亚酰化试剂，用于引入氰基官能团。它的外观为白色晶体固体。它主要用于合成有机化合物，尤其是酮和醛类化合物。它作为亚酰化试剂，可以用于引入氰基官能团。使用时需注意储存条件，一般要求2-8°C低温保存。

图一 N-氰基乙酰尿烷

合成

将市售的2-氰基乙酸（8.50克）和氨基甲酸乙酯（9.80克）溶解在25毫升甲苯和2。5mL N’，N’-二甲基甲酰胺（DMF）。滴加磷酰氯（4.9毫升）后，溶液呈黄色。然后将反应混合物加热至70℃，并保持1.5小时。反应完成后，将反应混合物冷却至室温并倒入100克冰水中。然后用乙酸乙酯（3×25毫升）萃取水层，并用盐水（100毫升）洗涤。在无水Na2SO4上干燥、过滤后，在蒸发所有挥发物后产生淡黄色固体。然后将该黄色固体进行硅胶快速柱层析（3%甲醇溶液），得到白色粉末化合物N-氰基乙酰尿烷（15.61克，89.2%）。RF = 0.35（5%甲醇/DCM）。1H核磁共振(400MHz, DMSO-d6) 3 (ppm): 10.99 (C3NHC4, s, 1H), 4.12 (C2H, q, J = 4.72Hz, 2H), 4.09 (C5H, s, 2H), 1.21 (C1H, t, J =4.72Hz, 3H). 13C核磁共振 (600MHz, DMSO-d6) (ppm): 164.18 (C4), 151.61 (C3), 115.25 (C6), 61.49 (C2), 27.74(C5), 14.08 (C1)[1].

图二 N-氰基乙酰尿烷的合成

在Ar保护下，将化合物1a（15.0克，176.35毫摩尔）、90毫升甲苯、氨基甲酸甲酯（13.24克，176.35毫摩尔）、5.4毫升DMF置于250毫升圆底烧瓶中。在0℃下缓慢滴加POC L3（8.22毫升，88.18毫摩尔）。加入后，将反应温度升至80℃保持3小时。通过TLC检测到反应完全。倾析反应液体，加入剩余的褐色固体。加入500 mL水，打浆，抽滤，红外灯干燥，得到N-氰基乙酰尿烷，白色固体14.64 g，收率58.6%[2]。

图三 N-氰基乙酰尿烷的合成2

参考文献

[1]CHEN ,Qian,YU , et al.NANOMATERIAL COMPOSITIONS, SYNTHESIS, AND ASSEMBLY[P].US2015061193,2016-05-26.

[2]黄海洪,李刚,王鹏旭.2-芳酰胺基取代的噻吩酰亚胺酯类化合物及其制备方法和用途[P].北京市:CN201810848311.1,2020-02-07.