簡(jiǎn)介

1,3-二乙基脲的CAS號(hào)是623-76-7，分子式是C5H12N2O，分子量是116.16。熔點(diǎn)是112-113°C(lit.)，沸點(diǎn)是217.23°C，密度是1.0415，折射率是1.4616，以及酸度系數(shù)(pKa)是16.53±0.46(Predicted)。

圖1 1,3-二乙基脲的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 1,3-二乙基脲的結(jié)構(gòu)式[1]。

將5 g（0.02 mol）bicaret在150 ml 25%硫酸中的溶液煮沸40 h，然后冷卻至20°C并用40%氫氧化鈉溶液中和。分離得到的無(wú)機(jī)鹽沉淀，將濾液蒸發(fā)至干。用50ml乙醇補(bǔ)充干燥殘余物，過(guò)濾無(wú)機(jī)層，將乙醇水濾液蒸發(fā)至干。用苯（4×50ml）除去殘余水。蒸餾物質(zhì)產(chǎn)生的殘留物。殘留物從氯仿和乙醚（1:1）的混合物中結(jié)晶，得到物質(zhì)。形成I的水解產(chǎn)物，并使用元素分析和PMR光譜對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。收率：2.1克（70%）和1,3-二乙基脲，收率：1.2克（55%）。產(chǎn)物比例：1:1?；衔颕I：（沸點(diǎn)120-121°C/3 mmHg）。元素分析：碳含量為53.5%，氫含量為7.6%，C7H12N2O2，計(jì)算值為：碳含量53.8%，氫含量7.6%）。PMR光譜參數(shù)：-CH3（Et）：1.25（t），6H，-CH2-（Et）：1.1（t），6 h，-CH2-（5）：3.56（m），4H?；衔颕II：熔化溫度為109-110℃。元素分析：元素組成：51.6%H，10.3%H；C5H12N2O；計(jì)算：51.7%C，10.3%H。PMR光譜參數(shù)：-CH3（Et）：3.13（q），4H，-CH2-（Et）：4.92（s），2H。

圖3 1,3-二乙基脲的結(jié)構(gòu)式[2]。

在Schlenk燒瓶中將2g的3個(gè)樣品加熱至130°C，保持該溫度15分鐘。然后將同一樣品加熱至140、160、180和200°C，在每個(gè)溫度水平下保持15分鐘。在熱處理期間，繼續(xù)攪拌，并從反應(yīng)混合物中蒸餾得到1,3-二乙基脲。核磁共振（CDCl3）δ=-21.86 ppmIR（KBr）：2966/2874（m，νCH3，）；1259（str，δsym CH3）；1020/1096（str，νSi-O-Si）；800（str，v Si-C/τCH3）cm-1.-C36H108O18Si18Ag+（D18；1442.64）：1443（MALDI TOF）。

 圖4 1,3-二乙基脲的結(jié)構(gòu)式[3]。

將異氰酸酯和異硫氰酸酯衍生物（20mmol）和N-單取代羥胺（20mmol），加入到含有1.61g MgO（40mmol）的10cm3丙酮中，并在室溫下攪拌10分鐘。丙酮蒸發(fā)后，將混合物在200W下進(jìn)行MWI幾分鐘。使用EtOAc/石油1:2作為洗脫劑，通過(guò)TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)的完成。反應(yīng)完成后，將混合物冷卻至室溫并用乙醚或乙酸乙酯萃取。萃取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮，粗混合物通過(guò)硅膠（Merck 230-240目）柱色譜純化，使用1:2乙酸乙酯/正己烷混合物作為洗脫劑。純產(chǎn)物3a-3f和4a-4d，其特征在于其光譜數(shù)據(jù)（1H NMR、13C NMR和IR）、元素分析以及其熔點(diǎn)與文獻(xiàn)中報(bào)道的熔點(diǎn)的比較（表2）。N-甲基-N′-苯基硫脲（3a）為白色晶體。N-乙基-N′-苯基脲（3f）為白色晶體。1,3-二乙基脲為白色晶體：95.7-97℃；IRνmax/cm-1:33783323165015371510；1H NMR（400 MHz，CDCl3）：δ7.84-7.78（寬，2H，NH），7.50-7.45（m，2H、Ar-H），7.35（tt，J=7.19和1.61 Hz，1H，Ar-H），7.30-7.24（m，2H，Ar），3.77（q，J=1.20 Hz，2H，--NCH2），1.32（t，J=2.20 Hz、3H，--Me）；13C NMR（CDCl3，100MHz）：δ159.32、139.65、137.35、132.32、131.21、39.10、21.98。

應(yīng)用

1,3-二乙基脲是染料、醫(yī)藥及農(nóng)藥霜脈氰生產(chǎn)的重要中間體[4]。用得較多的合成方法是甲胺化和亞硝酸法,因?yàn)檫@兩種方法的原料易得,做出的產(chǎn)品質(zhì)量較好[5]。最近報(bào)道用氣體乙胺做原料一步法合成1,3-二乙基脲，這是工業(yè)上使用最合理的方法。此外，1,3-二乙基脲是一種優(yōu)良的化學(xué)肥料，在施入土壤后受脲酶的作用，緩慢水解放出氨和二氧化碳，被植物吸收。(大豆中含有的大量的脲酶，是首次取得結(jié)晶型的酶，在生物化學(xué)發(fā)展上甚為重要)，而且1,3-二乙基脲也是制造藥物和塑料的重要化工原料[6]。1,3-二乙基脲已經(jīng)在TFT液晶材料中得到了廣泛的應(yīng)用。1,3-二乙基脲還可以做醫(yī)藥中間體，碳水化合物，生化試劑，修飾糖環(huán)，呋喃，糖類化合物等其他生化試劑[7-8]。

參考文獻(xiàn)

[1] S. Fukuda, F. Daishi, H. Shibuya, K. Omori, T. Matsushima, Tubular body for infrared light fixing device, infrared light fixing device, and image forming device, Fuji Xerox Co., Ltd., Japan; Fujifilm Business Innovation Corp. . 2019, p. 25 pp.

[2] T. Ishida, E. Kurimoto, T. Suzuki, T. Asano, D. Nii, Electrophotographic photoconductor, image forming apparatus, and process cartridge, Ricoh Company, Ltd., Japan . 2016, p. 18 pp.

[3] D. Kuroda, K. Fulfer, K.T. Woodard, Amide-based electrolyte battery, Board of Supervisors of Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College, USA . 2018, p. 14 pp.

[4] D. Shirota, M. Uramoto, Y. Kojima, T. Nakamura, M. Kudo, Electrolysis solution for driving electrolytic capacitor, Toyama Chemical Industry Co., Ltd., Japan . 2015, p. 12pp.

[5] H. Takushima, Polishing composition containing silica particles, urea derivative and acid, Kao Corp., Japan . 2019, p. 15pp.

[6] A. Tsuda, Carbonate derivative monomer production method for making secondary battery electrolyte or polycarbonate, National University Corporation Kobe University, Japan; Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. . 2018, p. 45pp.

[7] Z. Wang, S. Gangarapu, J. Escorihuela, G. Fei, H. Zuilhof, H. Xia, Dynamic covalent urea bonds and their potential for development of self-healing polymer materials, J. Mater. Chem. A 7(26) (2019) 15933-15943.

[8] H. Xu, Y. Feng, Z. Wang, F. Wang, Detection method for measuring impurities in 1, 3-diethyl urea by high performance liquid chromatography [Machine Translation], Shandong Xinhua Pharmaceutical Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2019, p. 12pp.