Page 221 - 《精细化工》2021年第9期

第 38 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.38, No.9
202 1 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2021

精细化工中间体
绿色有效合成 N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱

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杨丰科，周 林，张永富，袁世申，高巍伟
（青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042）

摘要：报道了一种安全、绿色、高效合成 N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱的方法。首先，以 1-金刚烷胺为原料，
碳酸二甲酯（DMC）为甲基化试剂，合成中间体 N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵盐。然后，中间体与氢氧化钙反
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应，得到最终产物 N,N,N-三甲基-1-金刚烷基季铵碱。通过 HNMR 和 CNMR 对季铵盐和季铵碱的结构进行了
表征。分别考察了催化剂、反应物物质的量比〔n(1-金刚烷胺)∶n(DMC)〕、反应温度和时间对 N,N,N-三甲基-1-
金刚烷基季铵盐收率的影响。得到的最佳反应条件为：N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作为催化剂，且 m(DMF)/m(1-
金刚烷胺)=0.25，n(1-金刚烷胺)∶n(DMC)=1∶8，反应温度和时间分别为 140 ℃和 5 h。在该条件下，N,N,N-三
甲基-1-金刚烷基季铵盐的收率可达 97.3%。
关键词：季铵盐；碳酸二甲酯；甲基化；季铵碱；绿色合成；精细化工中间体
中图分类号：TQ226.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 09-1935-05

Green and effective synthesis of N,N,N-trimethyladamantan-

1-aminium hydroxide

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YANG Fengke, ZHOU Lin, ZHANG Yongfu, YUAN Shishen, GAO Weiwei
（College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, China）

Abstract: A safe, green and effective method to synthesize N,N,N-trimethyladamantan-1-aminium
hydroxide was reported. Firstly, intermediate N,N,N-trimethyladamantan-1-aminium salt was obtained by
using 1-adamantanamine as raw material, dimethyl carbonate (DMC) as methylation reagent. Then, the
intermediate reacted with calcium hydroxide to give final product N,N,N-trimethyladamantan-1-aminium
hydroxide. The structures of quaternary ammonium salt and quaternary ammonium hydroxide were
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characterized by HNMR and CNMR. The effects of catalyst, molar ratio of reactants [n(1-adamantanamine)∶
n(DMC)], reaction temperature and reaction time on the yield of N,N,N-trimethyladamantan-1-aminium salt
were investigated. The optimum reaction conditions were obtained as follows: N,N-dimethyl formamide
(DMF) as catalyst, m(DMF)/m(1-adamantanamine)=0.25, n(1-adamantanamine)∶n(DMC)=1∶8, reaction
temperature and time were 140 ℃ and 5 h, respectively. Under these conditions, the yield of
N,N,N-trimethyladamantan-1-aminium salt could be up to 97.3%..
Key words: quaternary ammonium salt; dimethyl carbonate; methylation; quaternary ammonium hydroxide;
green synthesis; fine chemical intermediates

金刚烷是由 10 个碳原子和 16 个氢原子构成的 衍生物，在医药、精细化学品、表面活性剂、航空
一个高度对称、高刚性的笼状烃，其基本碳骨架类 航天、石油加工等领域具有广泛用途，被誉为“新
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似于金刚石的一个晶格单元 。金刚烷具有高度的 一代精细化工原料” 。1964 年，DAVIES 首次报
热稳定性，极高的亲脂性，其桥头碳原子易发生一 道了金刚烷胺具有抗病毒活性，且金刚烷胺衍生物
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系列取代、氧化反应，可得到有重要用途的金刚烷 及其盐在消炎 、抗流感 [4-5] 、抗抑郁 等医药领域

收稿日期：2021-02-16; 定用日期：2021-04-16; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210165
基金项目：山东省重点研究发展计划（特殊社会公益专项）（2017GSF17106）；山东省自然科学青年基金（ZR2020QB168）
作者简介：杨丰科（1962—），男，硕士生导师，E-mail：13070816577@163.com。联系人：高巍伟（1989—），女，硕士生导师，E-mail：
gww501@qust.edu.cn。