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Pinner脒合成的反应机理及应用进展

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Pinner脒合成的反应机理及应用进展

王阳阳

(西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100)

摘要：脒类化合物在农药、医药以及其他领域上都具有很广泛的用途。合成脒类化合物的方法主要为：Pinner脒合成法。本文重点介绍了Pinner脒合成方法的机理和副反应机理，并对其在有机合成中的应用进行了探讨。

关键词：Pinner脒合成；机理；改进；应用

ThereactionmechanismandapplicationofPinneramidinesynthesis

WangYangyang

(Collegeofscience,NorthwestAFUniversity,Yangling,712100,China)

Abstract:Theamidinecompoundshaveaverywiderangeoffunctionsinthepesticide,medicineandotherfields.TheprimarymethodofsynthesisofamidinecompoundsisPinneramidinesynthesis.ThisarticlefocusesonthereactionmechanismofPinneramidinesynthesisandthesidereactionsmechanismItsapplicationinorganicsynthesisisalsodiscussed.

Keywords:Pinneramidinesynthesis;mechanism;improvement;application

1.前言

脒类化合物在农药和医药上具有很广泛的用途。早年发现某些脒盐可以治疗血吸虫病，但毒性较大，一些长链烷氧基取代的苯甲脒盐具有表面活性剂的作用，被称为杀虫脒［1］。现在，脒类化合物的主要用途是合成含氮的杂环化合物，如：咪唑、噻唑、嘧啶环等，在含氮杂环的合成中起着重要作用。研究发现，脒盐还可以作为水溶性偶氮类引发剂，在水溶液聚合与乳液聚合中得到广泛应用［2］。

脒类化合物的合成方法一般采用酸催化法即Pinner脒合成法。反应式如scheme1：

Pinner脒合成：

Scheme1

2.脒合成Pinner

Pinner反应是以德国化学家AdolfPinner的名字命名的。AdolfPinner曾在Breslau犹太神学院和柏林大学学习，1871年成为柏林大学的讲师。1887年发表论文”UmwandlungderNitrileinImide“，解释了Pinner反应。

Pinner脒合成反应的机理：

Pinner脒合成包括两步：Pinner醇解和胺解［3］。

Pinner醇解反应是由腈部分溶剂解而生成亚氨基酯盐酸盐。反应过程是腈在气体HCl存在下，在无水氯仿（或甲苯等）和无水乙醇（或无水ROH）中反应，生成亚氨基酯盐酸盐。随着醇的R基团的不同，这一步通常需要耗时12-72小时，而且在冰水浴中或室温中进行，反应温度不能超过35℃，否则就会有副反应［4］。反应过程中HCl气体起催化作用，提供一个H质子给CN。伯醇或仲醇是醇化试剂。生成的这种亚氨基酯盐酸盐（又称偕亚胺基醚盐酸盐）被称作是Pinner盐，它

胺解反应就是由生成的亚氨基酯盐酸盐（即：Pinner盐）与胺（或氨气）反应生成脒盐。这种脒盐用弱碱处理可以变成游离的脒。反应机理如scheme2：

Scheme2

AdolfPinner认为，在醇解过程中腈、醇和氯化氢气体的投料比最好按理论摩尔比进行，醇过量会引起副反应发生。氯化氢气体适当过量有利于提高乙腈的转化率，但过量太多也不利于后续反应的进行。根据国内经验，n(腈)∶n(醇)=1∶1,多数情况下n(腈)∶n(氯化氢)=1∶(1.0～1.1)。由于亚氨基酯盐酸盐呈固体沉淀析出，必须加入溶剂使其分散。醇能够与亚氨基酯盐酸盐反应，故不适合作溶剂。工业中常用的惰性溶剂有氯仿、四氯化碳、乙醚、石油醚、甲苯、硝基苯、二氧杂环己烷、二甲基溶纤剂、己烷等。

3.Pinner脒合成中的副反应：

3.1水解反应

亚氨酸酯盐酸盐合成过程中遇水可使亚氨基酯盐酸盐分解为酯和氯化铵。机理如

Scheme3

研究表明，亚氨酸酯盐酸盐的水解能被H+催化加，亚氨酸酯正离子的形成是快速水解的关键。如果通入的氯化氢气体含有水分，则产率下降，且下降的幅度与水的质量分数成正比。

3.2醇解反应

脒盐合成过程中，伯醇或仲醇过量能引起亚