2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的合成及应用

2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪（2,4,6-Trimethyl-1,3,5-triazine, CAS：823-94-9）是一种含氮六元杂环化合物，分子式为C₆H₉N₃，分子量为123.08，结构如图1所示。常温下为米白至浅黄色固体，熔点为59-60℃，沸点为154-156 °C(Press: 750 Torr)。

图1. 2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪结构示意图

合成方法

传统的2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪的合成^[1]经由三步反应（图2）：乙腈与乙醇反应生成乙酰亚胺乙酯盐酸；碳酸钾中和；冰醋酸催化乙酰亚胺乙酯三聚。

图2. 三步法合成2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪

2004年，Martínez-Alvarez等人^[2]报道了三氟甲磺酸酐介导的乙腈三聚反应，可高效一步法合成2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪（图3）。

图3. 乙腈三聚反应合成2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪

实验步骤：单口烧瓶中依次加入乙腈（0.21g, 5.1 mmol）、二氯甲烷（20 mL）、三氟甲磺酸酐（0.5 g, 1.7 mmol），反应液室温下搅拌12 h。随后反应液经饱和碳酸氢钠溶液中和、二氯甲烷萃取（3 × 50 mL），萃取液经过饱和盐水洗涤剂无水硫酸镁干燥。蒸去溶剂得到固体粗品，进一步通过蒸馏提纯得到2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪，收率89%。IR (KBr): 1548, 1436 cm^–1; ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ = 2.54 (s); ¹³C NMR (75.47 MHz, CDCl₃): δ = 25.4 (CH₃), 175.9 (C arom).

应用

2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪是重要的有机合成原料，通过对甲基的修饰转化，可生成多种不对称三嗪产物。从而在有机合成化学、抗菌剂、抗肿瘤药、荧光探针、有机光电材料、有机框架材料、紫外线吸收剂及含能材料等诸多领域有潜在的广泛应用^[3]。例如南昌大学张华硕士^[4]以其为起始原料，设计合成了四种荧光探针，选择性识别Fe³⁺及Cu²⁺。周瑞雪团队^[5]合成了几种不同给体单元的三甲基三嗪衍生物，探究了它们的荧光特性，并探讨了不同结构体系和给受体单元对物质活性以及光学特性的影响。盖永刚团队^[1]探索了其用于二阶非线性光学材料八极分子三苯乙烯基均三嗪的合成并进行了关键条件的优化，二阶非线性光学材料在光存储、光化学、水下通讯等方面都有潜在的应用。

参考文献

[1] 盖永刚，田燕，三甲基均三嗪的合成研究及八极分子三苯乙烯基均三嗪的制备. 山东轻工业学院学报, 2003, 17, 39-42.

[2] Herrera A, Martínez-Alvarez R, Ramiro P, Chioua M, Chioua R, A Practical and Easy Synthesis of 2,4,6-Trisubstituted-s-triazines. Synthesis, 2004, 4, 503-505.

[3] 闫自强, 三嗪类功能分子的设计、合成及其生物活性研究. 中国科学技术大学, 2019，博士论文。

[4] 张华, 均三嗪衍生物的设计合成及应用于金属离子识别研究. 南昌大学，2013，硕士论文。

[5] 操玮，张敏莉，周瑞雪. 几种不同给体单元的三甲基三嗪衍生物的合成及 发光性质研究. 江汉大学学报（自然科学版）. 2022, 50, 14-21.