簡介

N-甲基嗎啉氧化物(簡稱NMMO)溶劑是一種對纖維素有極強溶解性能的特殊的優(yōu)良溶劑，它常溫下呈結晶固體或液體，無毒，弱堿性，吸濕性強，每分子可結合多個水分子，120℃時易產(chǎn)生變色反應，175℃時產(chǎn)生過熱反應并易氣化分解，為高級叔胺類氧化物，國內(nèi)至今未有工業(yè)化生產(chǎn)。

NMMO是氧化叔胺的一種，由雜環(huán)含氮化合物N-甲基嗎啉(簡稱NMM)氧化而成。采用叔胺過氧化法是制備叔胺氧化物的經(jīng)典方法，此法操作簡單，易于控制，對反應設備和工藝條件要求不高，但反應中需要大量的氧化劑，容易引起著火和爆炸，不利于安全操作。使用分子氧—醛—催化劑體系氧化叔胺可使過氧化物在整個反應過程中保持在很低的濃度，克服了經(jīng)典制法中存在的缺陷，但對反應設備有特殊要求，生產(chǎn)工藝條件尚不成熟[1]。

合成

圖2 N-甲基嗎啉氧化物的合成路線[2]。

方法一：向25 ml圓底燒瓶中加入1.09 ml（10 mmol）NMM于10 ml水中的溶液。使CO2氣體在1大氣壓下通過溶液10分鐘。攪拌反應混合物。再通二氧化碳30分鐘。反應完成后，通過旋轉蒸發(fā)除去水，得到氧化胺粗產(chǎn)物。通過柱色譜純化粗產(chǎn)物（硅膠，100-200目；MeOH/CH2Cl2=10:90）得到標題化合物N-甲基嗎啉氧化物。合成路線如圖2所示。

方法二：在苯甲腈存在下使用過氧化氫水溶液在Mg-Al-O-t-Bu水滑石催化下氧化N-甲基嗎啉在10毫升甲醇中向兩頸燒瓶中加入0.22毫升（2毫摩爾）N-甲基嗎嗎啉、10毫克催化劑B和苯甲腈。向該混合物中滴加0.66毫升（6毫摩爾）30重量%的過氧化氫水溶液15分鐘。溫度升至65°C。并繼續(xù)反應15分鐘。反應完成后（隨后是TLC），濾出催化劑并用甲醇洗滌。向濾液中加入少量二氧化錳以分解未反應的過氧化氫。過濾處理的反應混合物以除去固體MnO2，并在減壓下濃縮以獲得產(chǎn)物。通過柱色譜純化由此獲得的產(chǎn)物N-甲基嗎啉氧化物。合成路線如圖2所示。

參考文獻

[1] 李慶春，莫冬次，鄒超賢，楊春波.N-甲基嗎啉-氧化物合成工藝的研究[J].河南化工，2004(09):8-9+18.

[2] Choudary， Boyapati Manoranjan; et al. Process for the preparation of amine oxides and heterogeneous layered catalysts. United States， US6323367 B1 2001-11-27.