1、精選優質文檔-傾情為你奉上驅蚊劑 N，N一二乙基間甲苯酰胺的合成* 中山大學化學與化學工程學院 應用化學 廣州 摘要：本實驗以間甲基苯甲酸為原料，先與氯化亞砜反應制備間甲基苯甲酰氯，然后經Schotten-Baumann反應得到驅蚊劑DEET(N,N-二乙基間甲基苯甲酰胺)，產量為3.1567 g，產率為55.0%。粗產品經真空蒸餾純化后，通過薄層層析和質譜檢驗其組成，并利用紅外光譜、核磁共振氫譜和碳譜對其進行結構表征。最后用制得的產品制備驅蚊液和驅蚊香膏。關鍵詞：N,N-二乙基間甲基苯甲酰胺 酰氯化 Schotten-Baumann反應專心-專注-專業1.引言 蚊蟲是重要的病媒之一，其體內攜

2、帶多種致病微生物，到處傳播各種疾病如瘧疾、黃熱病、登革熱、病毒性腦炎等，嚴重危害人體健康。目前人類一般使用殺蟲劑和驅避劑對其進行防治。但是殺蟲劑的大量使用易造成抗藥性以及環境污染問題，而驅避劑則不直接是蚊蟲致死，主要是防止蚊蟲叮咬，因此國內外非常重視其的研究。優良的驅避劑應具有高效、長效對人畜無害或者毒性低、香氣適宜且便于攜帶等優點。N,N-二乙基間甲基苯甲酰胺（簡稱DEET/DET）是第一個投放市場的驅蚊胺產品。它是一種昆蟲信息素，驅蚊效果非常好。本實驗以間甲基苯甲酸為原料，先與氯化亞砜反應制備間甲級苯甲酰氯，然后經Schotten-Baumann反應得到目標產物N，N-二乙基間甲基苯甲酰胺

3、，如圖所示。粗產品經真空蒸餾純化。純化后的產品通過薄層層析和質譜檢驗其組成，并利用紅外光譜、核磁共振氫譜和碳譜對其進行結構表征。最后用制得的產品制備驅蚊液和驅蚊香膏。圖1 反應機理2.實驗過程2.1 儀器試劑2.1.1 實驗儀器IKA電磁攪拌加熱器，SB-2000水浴鍋，EYEL4旋轉蒸發儀，AVATAR330傅立葉變換紅外光譜儀，ASCEND400M核磁，SHIMADZU LCMS-2010A質譜儀，其他玻璃儀器。2.1.2實驗試劑間甲基苯甲酸，二氯亞砜，二乙胺鹽酸鹽，NaOH，HCl，乙醚，NaCl，無水MgSO4，CaCl2，氘代氯仿，石油醚，丙酮。2.2實驗步驟2.2.1間甲基苯甲酰氯

4、的制備在裝有滴液漏斗、回流冷凝管（連接氣體吸收裝置）的100 mL的三頸瓶中加入4.084 g間甲基苯甲酸，油浴升溫82 后，攪拌下一次性加入3.3 ml二氯亞砜，恒溫82 回流1小時。將反應混合物在冰水浴中冷卻至10 或更低溫度。2.2.2 N，N-二乙基間甲基苯甲酰胺的制備稱取5.60 g NaOH，加入35 mL水，配得4.0 mol/L 的NaOH溶液。量取35 mL 4.0mol/L的氫氧化鈉溶液倒入錐形瓶中，然后在冰水浴中冷卻。于通風廚中，攪拌下分批加入2.74 g二乙胺鹽酸鹽。以約2滴/秒的速度滴加至三頸瓶中后，水浴56 回流1小時。滴加過程及回流過程中劇烈攪拌。2.2.3 N，

5、N-二乙基間甲基苯甲酰胺的分離純化 將反應混合物冷卻至室溫后用轉移至分液漏斗，使用乙醚萃取三次，每次20 mL。合并萃取液，先用10%的鹽酸溶液20 mL洗滌，再用20 mL飽和的NaCl溶液洗滌，然后用無水MgSO4干燥，過濾，旋蒸回收乙醚，得產品，稱重。將產品放進40 真空干燥中干燥40 min。2.2.4 質譜檢測取0.8 mg純化干燥后的產品，配成1 mg/10mL的甲醇溶液，進行質譜檢測。2.2.5薄層色譜分析以石油醚：丙酮=3：1為配比的展開劑，在硅膠板上以產品、原料及標準品的溶液進行對照，在氧化鋁板上以產品及原料的溶液進行對照，進行薄層色譜分析。于265nm紫外燈下觀察結果。2.

6、2.6 紅外光譜分析用純KBr壓片，將產物少量涂抹至壓片上，進行紅外光譜分析。2.2.7 核磁共振氫譜分析取少量產品于硬質玻璃管內，加入氘代氯仿至溶液高度約為4cm，進行核磁共振氫譜分析。2.2.8 驅蚊液的制備稱取3.0005 g產物，溶于28.6177 g六神花露水中，得到9.49%的DEET驅蚊溶液。2.2.9驅蚊香膏的制備稱取18.6 g乳木果油、12.5 g可可脂、12.9 g椰子油、18.9 g蜂蠟、2.1 g小麥胚芽油，混合加熱溶解，然后往里加入7.5 g所制得的產品，得到DEET含量為10.34 %的溶液，最后加入適量精油，倒入模具中冷卻。3.結果與討論 3.1 N，N-二乙基

7、間甲基苯甲酰胺的制備結果通過制備，得產物3.2445 g，性狀為淡黃色油狀液體，有特殊氣味。真空干燥后的產物3.1567 g。理論產量為：4.0840 g ÷136.15×191.27=5.738 g，產率為(3.1567 / 5.738)×100%=55.0 %。3.2質譜結果圖5 產品質譜圖由質譜圖可看出產物DEET分子離子峰為192.0，214的峰為樣品夾雜這水分子的峰，246為樣品夾雜著水分子和甲醇分子的峰，而原料間甲基苯甲酸的136.15左右分子離子峰并沒有出現，由此可看出反應產物較為純凈。3.3 薄層色譜分析結果 a b圖2 薄層色譜鑒定結果 a- 硅

8、膠薄層層析結果圖及示意圖（1-反應物； 2-產物； 3-標準樣）b- 氧化鋁薄層層析結果圖及示意圖（ 1-產物； 2-反應物； 3-其他人的樣品） 在層析版上，計算Rf值得a：10.329，20.395，30.5434b：10.875，20可見產物較為純凈，無多余雜質點。原料在硅膠板上吸附能力大于產物，在氧化鋁板上遠大于產物。3.4 紅外光譜結果圖3 產品紅外光譜圖 通過分析，3485 cm-1左右的峰應為水峰，2900 cm-1附近的峰為甲基與亞甲基的伸縮振動峰，1633 cm-1的峰為酰胺的C=O伸縮振動峰，14301630 cm-1附近的一系列峰為苯環骨架振動形成的峰，1300 cm-1

9、附近的幾組峰為胺C-N伸縮振動峰，830-630 cm-1附近的峰為苯環的C-H面外彎曲振動峰。該分析結果與DEET分子結構式相吻合。3.5核磁共振氫譜結果圖4 產物核磁共振氫譜圖 由圖示可見，化學位移7左右的一組峰為苯環上的氫，共4個氫，積分面積約為4，其裂分情況十分復雜。化學位移為3.54與3.26的兩組峰分別為與N相連的兩個亞甲基的氫，為兩個單峰，兩組峰的積分面積都約為2。化學位移為1.24與1.11的兩組峰為與亞甲基相連的兩組甲基氫，為兩個單峰，每組峰的積分面積都約為3。由于兩個乙基在室溫下化學環境并不完全相同，故化學位移有一定的偏差。化學位移為2.37的峰為苯環上甲基的氫，為單峰，積分面積為3。3.6核磁共振碳譜結果圖5 產物核磁共振碳譜圖圖6 產物上的碳的標號 由圖示可見，圖中共有7種碳，將產品上的碳標號如下，其中化學位移172 ppm的1號碳；化學位移為2號碳；化學位移為137.24 ppm的為3號碳；化學位移為129.76 ppm的為4號碳；化學位移為128.21 ppm的為5號碳；化學位移為126.91 ppm的為6號碳；化學位移為123.14 ppm的為7號碳。4.結論 本實驗以間甲基苯甲酸為原料，先與氯化亞