乙氧胺鹽酸鹽的綠色合成新工藝

谷東杰，魏凡書

(天津市華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 300270)

乙氧胺鹽酸鹽的綠色合成新工藝

谷東杰，魏凡書

(天津市華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 300270)

以乙醇和尿素為原料，經過醇解、溴代反應，得到產物N-溴代氨基乙酸酯，在堿性溶液中發生重排反應得到乙氧胺，再與濃鹽酸反應得到乙氧胺鹽酸鹽穩定化合物。研究了不同反應條件：原料配比、反應所用時間、反應的溫度等條件對反應產物的影響。

乙氧胺；尿素；鹽酸鹽;條件優化

乙氧胺鹽酸鹽是一類有著重要藥用價值的有機合成中間體，在醫藥、農藥方面有著重要的應用。作為主要中間體可以合成環已烯酮類除草劑噻草酮、烯禾啶、三甲苯草酮等[1-3]。乙氧胺鹽酸鹽應用前景廣闊，可用于開發作為合成新醫藥及新農藥創制領域的中間體，因此對乙氧胺鹽酸鹽的合成很有研究價值[4-5]。

1 實驗部分

1.1 藥品與儀器

無水乙醇、尿素、氫氧化鉀、濃鹽酸、溴液全為分析純。

RE 52-99A旋轉蒸發儀;磁力攪拌器。

1.2 實驗過程

在裝有恒壓滴液漏斗、溫度計、尾氣吸收裝置的250 mL的三口燒瓶中，加入20 mL乙醇與6g尿素(0.1mol)溶解,在三口瓶中加入催化劑回流反應3h，反應完畢后旋蒸得產物氨基甲酸乙酯。在冰水浴下，緩慢向制備得到的氨基甲酸乙酯中滴加含液溴15.9g(0.1 mol)的20 mL乙醇溶液，攪拌反應5 h，得到溴代氨基甲酸乙酯。后將氫氧化鉀的水溶液(質量分數15%)緩慢滴加到上述溶液中，反應4 h。然后改為蒸餾裝置，蒸餾得到乙氧胺的醇水溶液。攪拌下向其中滴加濃鹽酸，調節pH值到1-2，加熱濃縮，經過乙醇重結晶，得到乙氧胺鹽酸鹽[6]。

2 實驗結果與優化

討論以尿素和乙醇原料，經過醇解、溴代反應，堿性霍夫曼重排，然后與濃鹽酸反應得到乙氧胺鹽酸鹽。探究了不同的反應條件對目標產物收率的影響。

2.1 醇解反應對收率的影響

研究了乙醇和尿素的配比對氨基甲酸乙酯的產率影響，物質的量比分別為1:1，2:1，3:1，4:1，5:1，收率和對應物質量的比見圖1。

圖1 乙醇和尿素物質的量比對產率影響圖

圖2 氨基甲酸乙酯與溴配比對產物收率的影響

由圖1可知在乙醇和尿素物質的量比為4:1 時 為最合適物料配比，產率達到78.9%，這是由于配比較小時，尿素含量很高，導致尿素分解速率很快，產物的選擇性低，導致產率不高，當乙醇物質的量比大于4時，產率增加不大，所以選擇反應物質的量比為4:1。

2.2 溴代反應對收率的影響

2.2.1 氨基甲酸乙酯與液溴配比對反應的影響

在冰水浴下，緩慢滴加溴的乙醇溶液，反應3h。研究了氨基乙酸甲酯和溴的物質的量配比對乙氧胺鹽酸鹽收率的影響，結果見圖2。由圖2可以看出，當n(氨基甲酸乙酯)：n(溴)=1：1.1時，產率最高達到76.5%。這是因為在滴加溴的乙醇溶液的時候會有一部分沒有完全反應，而在溴過量的時候易于生成二溴代產物。所以在溴稍微過量的情況下，得到的乙氧胺鹽酸鹽收率最高。

2.2.2 與溴乙醇溶液的溫度對反應的影響

n(氨基甲酸乙酯)：n(溴)=1：1.1，緩慢滴加溴乙醇溶液，反應3h。研究了滴加溴乙醇溶液的溫度對乙氧胺鹽酸鹽收率的影響，結果見圖3。

圖3 反應溫度對收率的影響圖

圖4 反應的時間對收率的影響圖

由圖3可以看出，當反應溫度為10℃時，緩慢滴加溴的乙醇溶液，乙氧胺鹽酸鹽的收率最高。因為滴加溴的溫度會影響中間體氯代氨基甲酸乙酯的生成。溫度低時，氨基甲酸乙酯反應不充分；溫度高時，易于生成二溴代的產物。所以要控制溫度10℃，從而得到最佳產率。

2.2.3 反應時間對反應的影響

原料配比n(氨基甲酸乙酯)：n(溴)=1：1.1，控溫10℃條件下。研究了氨基甲酸乙酯與氯氣乙醇溶液反應的時間對乙氧胺鹽酸鹽收率的影響，結果見圖4。

從圖4中可以看到最佳的反應時間為4 h，時間短，氨基甲酸乙酯反應不充分，時間長，容易生成二溴代產物。所以，確定最佳的反應時間為4 h。

3 結論

本方法所用原料是工業中常見的產品，價格便宜，反應路線短，反應條件溫和，操作簡單，后處理容易。避免了使用較為危險的發煙硫酸、醇鈉、亞硝酸鈉、硫酸二烷基酯等原料，克服了毒性大、反應較難控制的缺點，適合工業生產，是較為理想的綠色工業合成方法。

當原料的物質的量的配比n(乙醇)：n(尿素)：n(溴)=4：1：1.1，溶劑為乙醇水，與溴的乙醇溶液反應的溫度為10℃，反應4 h，收率最高，達到77.8%。

[1] Audran G, Breémond P, Marque S R A, et al. Chemically triggered C-ON bond homolysis in alkoxyamines effect of the counteranion[J]. The Journal of Organic Chemistry, 2013, 78(15): 7754-7757.

[2] Zhang H, Jiasheng W. Synthesis of O-2, 4-dichlorophenyl methyl hydroxylamine hydrochloride[J].Guangdong Chemical Industry , 2012, 18: 16.

[3] 蘇少泉. ACCase特性、功能及其抑制除草劑發展與雜草抗性[J].農藥研究與應用,2006(6):1-8.

[4] Buschmann E, Norbert G, Harreus A, et al. Process for the preparation of O-substituted hydroxylammonium salts: US，5,585,520[P]. 1996-12-17.

[5] Li G, Angert H H, Sharpless K B. N‐halocarbamate salts lead to more efficient catalytic asymmetric aminohydroxylation[J].Angewandte Chemie International Edition in English, 1996, 35(23‐24): 2813-2817.

[6] Kurosawa W, Kobayashi H, Kan T, et al. Total synthesis of (-)-ephedradine A: an efficient construction of optically active dihydrobenzofuran-ring via C-H insertion reaction[J].Tetrahedron, 2004, 60(43): 9615-9628.

(本文文獻格式：谷東杰，魏凡書.乙氧胺鹽酸鹽的綠色合成新工藝[J].山東化工，2017，46(06)：36-37.)

The Synthesis of Ethoxyamine Hydrochloride by New Green Method

GuDongjie,WeiFanshu

(The Nuclear Industry 245 Brigade of Tianjin North China Geological Exploration Bureau,Tianjin 300270,China)

In this paper, a method for the synthesis of ethoxyamine hydrochloride was studied . Through alcoholysis, bromo, the resulting product is N-bromo-ethyl carbamate. Which can rearrangement to ethoxyamine, followed by reaction with concentrated hydrochloric acid to give the ethoxyamine hydrochloride. The effects of different reaction conditions including raw material ratio, reaction temperature, reaction time were on the yield.

ethoxyamine; carbamide; hydrochloride；conditions optimized

2017-02-13

谷東杰(1990—)，女，從事化學檢測及研究；通信作者：魏凡書(1989—)，從事化學檢測及研究。

TQ203

A

1008-021X(2017)06-0036-02