二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的合成及用途

简介

二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷属于氨基类有机硅化合物，常温下为无色至淡黄色透明液体，带有轻微胺类气味。该化合物分子含多个氨基，具备良好反应活性，可作为反应底物，与活化后的二十二碳烯酸发生酰胺化反应，制备对应的有机硅目标产物。

二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷的性状

合成

方法一：将纤维素（10.0 g）悬浮在无水甲苯（100 mL）中。加入3-氯丙基三甲氧基硅烷（10.0 mL），然后加入三乙胺（1 mL）作为催化剂。机械搅拌悬浮液。将混合物加热回流32小时。将反应冷却至室温，过滤分离结晶产物。使用2-丙醇作为溶剂，在索氏提取器中洗涤收集的粉末12小时。在80°C下真空干燥混合物4小时，得到产物二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷[1]。

方法二：在室温下，在搅拌下将4g结构导向剂嵌段共聚物Pluronic 123溶解在1.9M HCl（125mL）中。将所得胶束溶液加热至40°C。向反应混合物中加入8g二氧化硅源和原硅酸四乙酯。在静态条件下，将混合物在100°C下搅拌24小时，通过过滤回收固体产物。用去离子水清洗固体。将固体在60°C下干燥过夜。通过将煅烧的SBA-15二氧化硅样品在盐酸（18.5%w/w）中回流12小时进行再羟基化过程。真空干燥再羟基化的SBA-15二氧化硅。在氮气保护下，于60°C下搅拌N-（3-三甲氧基甲硅烷基丙基）二亚乙基三胺在无水甲苯中的混合物24小时。过滤所得固体。用甲苯洗涤固体，以去除多余的未反应的有机硅烷。在室温下真空干燥产品过夜得二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷[2]。

用途

二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷作为反应底物，与活化后的二十二碳烯酸发生酰胺化反应制备目标产物。例如：将二十二碳烯酸（17 g，50 mmol）从丙酮中重结晶三次。将混合物在甲苯中煮沸，共沸除去水分。将混合物冷却至90°C。向混合物中分批加入N'-羰基二咪唑（8.27 g，51 mmol），在此过程中CO2会剧烈释放。将混合物再加热2小时。用干燥的氮气吹扫系统，然后在15分钟内滴加二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷（14.25 g，51 mmol）。6小时后停止反应。真空蒸馏挥发物，得到残渣。用热干丙酮彻底清洗混合物。将混合物从苯-乙腈二元溶剂中重结晶2天，得到产物[3]。

参考文献

[1] Zakerinasab, Batol; et al. Sulfamic acid supported on cellulose as a biodegradable and recyclable heterogeneous catalyst for the synthesis of tetrahydrobenzoxanthene derivatives. Iranian Chemical Communication (2016), 4(2), 214-225.

[2] Ortiz-Bustos, J.; et al. Surface-functionalization of mesoporous SBA-15 silica materials for controlled release of methylprednisolone sodium hemisuccinate: Influence of functionality type and strategies of incorporation. Microporous and Mesoporous Materials (2017), 240, 236-245.

[3] Zhang, Yujie; et al. A docosyl-terminated polyamine amphiphile-bonded stationary phase for multimodal separations in liquid chromatography. Journal of Chromatography A (2021), 1642, 462045.