[科普中國]-脒

脒（Amidine）是一類含氮有機化合物，通式見右圖，是羧酸的含氮衍生物。最簡單的脒是甲脒，HC(=NH)NH2。常見的脒包括DBN、DBU和三氮脒等。低級的脒有毒。脒具堿性，可以和酸形成穩(wěn)定的鹽，常用作雜環(huán)化合物的合成前體，有些脒類也是藥物。脒可通過Pinner反應制取。

簡介

脒是一類重要的有機含氮化合物，它是羧酸的含氮衍生物，其通式如右圖所示，其中R可以是烴基，也可是其他基團，例如R為甲基的稱乙脒，R為苯基的稱苯甲脒，R為霉菌素的稱脒基霉菌素 。胍也可叫氨基甲脒或氨基脒，有些含胍基的化合物也可以脒命名。脒類化合物是重要的醫(yī)藥、農藥中間體，在有機合成中是常用的原料。

脒的合成方法我國醫(yī)藥及農業(yè)行業(yè)中脒類產品較多，合成工藝較為落后。因此有必要對近些年來脒的合成及醫(yī)用研究工作進行系統(tǒng)地總結。脒的經典的合成方法是酰胺法，腈的胺解法和原甲酸酯法。近年來，對這些合成方法已經進行了較大的改進，使合成工藝簡化，產率提高。較新的合成方法有酰胺縮醛法、酮肟法和羧酸法，使合成脒的原料品范圍拓寬，有些方法更簡單易行，具有較好的應用前景。1

酰胺法：甲酰胺和芳胺在縮合劑的存在下，脫水得到甲脒。縮合劑可以采用POCl3、PCl3或SOCl2。氮一取代、氮二取代酰胺和芳香胺的縮合反應具有明顯的差別。Hansen等提出了一種新的縮合劑五氧化二磷，降低了生產成本，并指出用伯胺的鹽酸鹽比用伯胺產率較高，反應機理類似于（Me2N）3PO和酰胺的反應，用同樣的方法也可以使苯磺酰胺和酰胺縮合得到相應的脒。

腈的胺解法：苯腈和丁胺在甲醇中，高壓胺解40h，得到苯取代甲脒。在催化劑存在下，反應可以在常壓進行，用氧化亞銅或氯化亞銅做催化劑，60到100℃下反應可以使2，4-二甲苯異腈胺解。Ogonor用三氯化鋁做催化劑，使芳腈和胺進行加成反應，生成N-取代脒。

原甲酸酯法：芳香胺和原甲酸三乙酯的縮合反應在酸性催化劑存在下進行，各種催化劑的催化效果為苯胺鹽酸鹽>濃硫酸>對甲苯磺酸>醋酸。Harrison等認為亞酯胺解合成單甲脒，不需要催化劑，但是反應產率低，而且不穩(wěn)定。用原甲酸三乙酯和醋酸混合做催化劑，但反應產率只有75%左右。采用甲酸酯做催化劑，使反應在80℃，2.5h內定量完成。單甲脒和亞酯可在醋酸下縮合，在減壓下不斷除去副產物乙醇，可以得到80%的收率。

酰胺縮醛法：酰胺縮醛的早期合成方法是用COF2，SOCl2和POCl3等使N，N-二取代酰胺鹵化，然后在低溫下和醇鈉反應，得到相應的酰胺縮醛。1984年報道的硫酸二甲酯和甲醇鈉與DMF反應得到55%至70%的DMF二甲基縮醛。作者也采用類似的方法合成除了DMF二乙基，二丁基和二戊基縮醛，并以DMF二甲基縮醛為原料，合成出脒化合物產率為90%。Knyazeva等用DMF二乙基縮醛和胺反應得到具有血管擴張活性的藥物脒。結構式如下圖所示。

酮肟法：芳基，烷基酮肟和HMPA在220至240℃反應十分鐘，通過Beckmann重排得到相應的酰胺。Pederson重復上述反應條件后發(fā)現反應產物除了酰胺和反應物酮肟外，還有脒的存在。因此，他們采用多聚磷酸作催化劑，使苯甲酮肟和六甲基磷酰胺反應得到脒化合物。Guption等發(fā)現不用PPA催化，稍提高反應溫度，脒的產率較高，達30%至50%。

硫脲氧化法：用過氧化氫氧化氮取代硫脲得到一種甲脒的磺酸內鹽，然后在醋酸中回流，釋放出二氧化硫，產物為甲脒的醋酸鹽。如下圖所示的方程式。

羧酸法：用多聚磷酸三甲硅酯（PPSE）作縮合劑使羧酸和胺進行縮合反應，得到相應的脒。反應方程式如下圖所示。

用PPSE作縮合劑時，原料成本高，產物復雜不易分離。

應用脒還是甲脒類紫外線吸收劑的主要構成部分，脒的 NH 或NH2 中的某一個H或者多個H被取代基取代后會形成多種紫外線吸收劑。例如：NP3，是一種廣泛應用于聚氨酯（TPU）和氨綸行業(yè)的紫外線吸收劑。其耐高溫，有效解決了因揮發(fā)產生的效能降低或纖維紡紗時關口堵塞的問題。溶解性能優(yōu)異，其與聚氨酯樹脂，多羥基化合物和其他高分子（DMF、DMAC、MEK、TOL）具有優(yōu)秀的相容性。NP3還能與催化劑等高分子中殘留的少量金屬有良好的化學反應特性，表現出很好地穩(wěn)定性。迄今為止國產NP3的性能已達到進口同類產品的性能指標，價格具有一定的競爭力。

本詞條內容貢獻者為:

包申旭 - 副教授 - 武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院