N,N-二甲基间甲基苯甲酰胺的制备及振动光谱研究(2)

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2 实验和计算部分

2.1 实验仪器与试剂

仪器：核磁共振波谱仪(NMR)(AVANCE AV 400MHz)，瑞士Bruker BioSpin公司；傅立叶变换红外光谱仪-FTIR（Nicolet iS50），美国Thermo Scientific 公司。

试剂:间甲基苯甲酸，郑州阿尔法化工有限公司；三氯化磷，郑州阿尔法化工有限公司；二甲胺，上海凌峰化学试剂有限公司；无水乙醚，上海久亿化学试剂有限公司；氯苯，上海凌峰化学试剂有限公司；氢氧化钠，西陇化工股份有限公司；无水硫酸钠，国药集团化学试剂有限公司。实验所用试剂均为分析纯，都没有进行下一步提纯。

2.2 化合物的合成

称取13.6 g的间甲基苯甲酸固体粉末，同60 ml的氯苯混合置于500 ml干燥的三口烧瓶中，加入磁子放入油浴中。三口烧瓶左口装上一个恒压滴液漏斗，中口装冷却回流装置，右口装尾气吸收装置。在恒压滴液漏斗中加入56.0 g三氯化磷，开启搅拌装置并加入到45℃，滴加速度在30分钟左右滴完。取下恒压滴液漏斗，装上一个200 ℃的温度计，在保持45 ℃加热的情况下，搅拌15分钟。然后使温度升到110 ℃，回流3小时。然后冷却至室温，将产物转移到250 ml圆底烧瓶旋蒸出三氯化磷和氯苯得到中间产物间甲基苯甲酰氯。

在500 ml三口烧瓶中加入得到的中间产物间甲基苯甲酰氯和160 ml无水乙醚。在恒压滴液漏斗中加入34 ml二乙胺和70 ml无水乙醚。开启搅拌装置，打开恒压滴液漏斗的活塞，控制滴加速度，30分钟左右滴完。反应时烧瓶会产生白色絮状物，不要使其太剧烈。反应完毕后将溶液倒入500 ml分液漏斗，用5%的氢氧化钠溶液60 ml洗涤。摇动漏斗，静置分层，分出醚层，再用5%的氢氧化钠溶液40 ml洗涤。10%的盐酸溶液60 ml洗涤，最后用100 ml的水分两次洗涤。将醚层倒入干燥的锥形瓶加入无水Na2SO4干燥。再倒入100 ml圆底烧瓶中把乙醚旋蒸出来，得到的淡黄色油状液体就是N,N-二甲基间甲基苯甲酰胺。反应步骤如图1所示：

化合物反应方程式

2.3 计算方法

用Gaussian 03程序包，利用密度泛函B3LYP方法和6-311G基组，计算得到N,N-二甲基间甲基苯甲酰胺分子能量最低几何构型。

几何优化分两个步骤进行。首先，利用HyperChem 6.0软件包中MM +分子力学[5]构建化合物DETA的几何构型并进行初步优化;其次，利用密度泛函理论(DFT)B3LYP [6,7] 方法在6 - 311 G**基组[8,9]和6 - 311++G**基组以及从头算(HF)方法在6 - 311 G**基组和6 - 311++G**基组进行再优化。所有计算都使用Gaussian 03程序包[10]完成的。所有几何图形都很稳定，振动频率和强度都以类似的方式计算