N,N-双(叔丁基)乙烯二胺的氘代反应与应用

N,N-双(叔丁基)乙烯二胺是一种有机胺类化合物，英文名为N,N'-Di-tert-butylethylenediamine，常温常压下为无色至浅黄色透明液体，具有显著的碱性，可与常见的酸性物质发生酸碱中和反应。N,N-双(叔丁基)乙烯二胺主要用作缚酸剂和有机电解液的改性剂，在有机合成基础化学研究和高性能电池的开发领域中有一定的应用。

理化性质

N,N-双(叔丁基)乙烯二胺的化学反应活性主要集中于其结构中的氨基单元，由于叔丁基大位阻的存在，它的亲核性很弱，难以进行常规的有机胺的亲核取代反应和还原胺化反应。N,N-双(叔丁基)乙烯二胺结构中氨基单元上的氢原子可在氘水的作用下发生氢氘交换反应得到相应的氘代的衍生物。

氘代反应

图1 N,N-双(叔丁基)乙烯二胺的氘代反应

在一个干燥的反应烧瓶中将N,N-双(叔丁基)乙烯二胺（0.94 mmol）溶解于D2O/DMSO-d6 （1.0 mL, 9:1, v/v）的混合溶液中，然后将所得的反应混合物在25℃下搅拌反应大约1小时。通过核磁共振氢谱监测反应的完成情况，反应结束后将所得的反应混合物在减压下进行浓缩蒸发以除去有机溶剂即可得到氘代的衍生物。[1]

制备高性能电解液

有专利报道了由N,N-双(叔丁基)乙烯二胺可制备高性能电解液，其包含锂盐，溶剂和电解液添加剂，,电解液添加剂包括氟代磷腈类化合物。该发明公开了一种含有该电解液的锂离子电池，该电池负极材料中使用N,N-双(叔丁基)乙烯二胺为改性剂，该改性剂一方面可改善负极材料的粘结能力，提升循环性能。另一方面其残留量具有除酸能力，可除去电解液中氟代碳酸酯类溶剂高温存储产酸，产气的问题。该报道的方法通过设计负极浆料配方，电解液配方，同时采用双面陶瓷隔膜，设计高镍高克容量硅负极全新化学体系，制备得到一种具有高能量密度,优异循环性能和安全性能的电池。[2]

参考文献

[1] Zhang, Zhi-Jun ; et al,Journal of Organic Chemistry 2021,86,7609-7624.

[2] 张峥,王岩.一种高性能电解液及含有该电解液的锂离子电池:CN202210982574.8[P].