四甲基脲
四甲基脲 | |
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IUPAC名 Tetramethylurea | |
别名 | 1,1,3,3-四甲基脲 TMU |
识别 | |
CAS号 | 632-22-4 |
PubChem | 12437 |
ChemSpider | 11930 |
SMILES |
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ChEBI | 84278 |
性质 | |
化学式 | C5H12N2O |
摩尔质量 | 116.16 g·mol−1 |
外观 | 无色液体 |
密度 | 0.968 g/mL |
熔点 | -1.2 °C(272 K) |
沸点 | 176.5 °C(450 K) |
危险性 | |
GHS危险性符号![]() ![]() | |
GHS提示词 | Danger |
H-术语 | H302, H360, H361 |
P-术语 | P201, P202, P264, P270, P281, P301+312, P308+313, P330, P405, P501 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
四甲基脲是一种有机化合物,化学式 (Me2N)2CO。它是一种脲类化合物。这种无色液体可用作极性非质子溶剂。
制备
四甲基脲的制备方法及性质已被描述。[1]
二甲胺和光气在50% 氢氧化钠溶液存在下反应可以得到可用1,2-二氯乙烷提取的四甲基脲,产率95%。[2]
![Synthesis of tetramethylurea from phosgene](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Tetramethylharnstoff_aus_Phosgen.svg/400px-Tetramethylharnstoff_aus_Phosgen.svg.png)
![Synthesis of tetramethylurea from diphenylcarbonate](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3b/Tetramethylharnstoff_aus_Diphenylcarbonat.svg/600px-Tetramethylharnstoff_aus_Diphenylcarbonat.svg.png)
二甲胺基甲酰氯和无水碳酸钠反应也可以生成四甲基脲,产率96.5%。[3]
四甲基脲也可以通过二甲胺基甲酰氯和大量的二甲胺反应而成。虽然产物受污染且很臭,但其中的四甲基脲可以通过氧化钙和分馏提纯。[4]
![Synthesis of tetramethylurea from dimethylcarbamoyl chloride](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9b/Tetramethylharnstoff_aus_Dimethylcarbamoylchlorid.svg/400px-Tetramethylharnstoff_aus_Dimethylcarbamoylchlorid.svg.png)
四甲基脲也可以通过四(二甲胺基)乙烯(TDAE)的氧化而成。四(二甲胺基)乙烯是一种富电子的烯烃[5]和强还原剂,可以由三(二甲氨基)甲烷的热分解[6]或是三氟氯乙烯和二甲胺反应而成。[7]
![Synthesis of TDAE from chlorotrifluoroethene](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/43/TDAE_aus_Chlortrifluorethen.svg/350px-TDAE_aus_Chlortrifluorethen.svg.png)
四(二甲胺基)乙烯(TDAE)会和氧气产生(2+2) 环加成反应,形成1,2-二氧四环化合物,而这种化合物会分解成激发态的四甲基脲。激发态的四甲基脲回到基态时会放出波长515 nm的绿光。[8][9]
![Oxidation of TDAE (Chemiluminescence)](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Oxidation_von_TDAE.svg/600px-Oxidation_von_TDAE.svg.png)
性质
四甲基脲是一种清澈无色液体,有温和的芳香气味,混溶于水和许多有机溶剂。[10]虽然四甲基脲是一种脲类化合物,但它有不寻常高(> 170 °C)的液态范围。
应用
四甲基脲和很多有机化合物都可以混溶,包括像是乙酸的酸和像是吡啶的碱,也是如己内酰胺或苯甲酸的有机化合物的优良溶剂,甚至可以溶解一些无机化合物,如硝酸银或碘化钠。[11][12]由于其独特的溶剂特性,四甲基脲通常用作致癌物六甲基磷酰胺(HMPT)的替代品。[13]
4-氨基苯甲酰氯盐酸盐在四甲基脲中聚合会产生聚(对苯甲酰胺)(PPB)的各向同性粘性溶液,可直接纺织成纤维。[14]
![Polymerisation of p-Aminobenzoylchloride to PPB](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/Polymerisation_von_p-Aminobenzoylchlorid.svg/400px-Polymerisation_von_p-Aminobenzoylchlorid.svg.png)
在四甲基脲和氯化锂的混合物中,可以获得高达14% PPB聚合物的稳定各向同性溶液。[15]
在较高的温度下,四甲基脲还可以溶解纤维素酯并溶胀其他聚合物,例如聚碳酸酯、聚氯乙烯或脂肪族聚酰胺。[1]
受阻的胍类非亲核碱可以通过简单的方式从四甲基脲制备[16][17]。
![Synthesis of 2-tert.-Butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidin aus TMU](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/48/2-tert.-Butyl-1%2C1%2C3%2C3-tetramethylguanidin.svg/500px-2-tert.-Butyl-1%2C1%2C3%2C3-tetramethylguanidin.svg.png)
危害
四甲基脲的急性毒性中等。然而,它对几种动物具有胚胎毒性和致畸性。[18]
参考资料
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