简介
N-十六烷基吡啶溴盐属于吡啶类季铵盐化合物，常温下为白色固体粉末，易溶于水、乙醇，在乙酸乙酯中溶解度较低。该化合物可作为相转移催化剂，在水相环境中催化N-烷基-邻苯二胺与芳醛发生缩合反应，高效合成苯并咪唑类有机中间体。
N-十六烷基吡啶溴盐的性状
合成
方法一：在回流条件下，将1-溴烷烃（0.01摩尔）在吡啶（100毫升，1.24摩尔）中加热2-3小时。减压除去过量吡啶。将原油溶解在少量水中。用己烷洗涤原油三次。减压排水。将所得油溶解在CHCl3中。用无水硫酸镁干燥所得油。过滤后，在减压下除去CHCl3。将粗固体溶解在最少量的CHCl3中。将粗固体滴入搅拌中的乙酸乙酯中。过滤粗固体。通过缓慢蒸发饱和水溶液或加热丙酮使白色粉末结晶N-十六烷基吡啶溴盐[1]。
方法二：在室温下，将烷基卤化物（40.0 mmol）加入吡啶（33.3 mmol）的甲苯（20 mL）溶液中。在氮气气氛下，在室温下搅拌1小时。将反应混合物在110°C下搅拌24小时。致密IL层或固体的分离表明反应完成。通过倾析甲苯层来分离产物，以浓缩未反应的起始材料和溶剂。用乙醚（4 x 20 mL）洗涤季盐。每次通过滗析将醚层与季卤化物分离。在某些情况下，用乙醚洗涤会形成固体。通过溶解在乙腈（20mL）中并用乙醚（60-70mL）沉淀来纯化固体。在减压下干燥IL/盐，以去除所有挥发性有机化合物并获得产物N-十六烷基吡啶溴盐[2]。
用途
N-十六烷基吡啶溴盐作为相转移催化剂，在水相体系中促进N-烷基-邻苯二胺与芳醛缩合，制备苯并咪唑类精细化工中间体。例如：将0.019 gN-十六烷基吡啶溴盐（5 mol%）加入到N-烷基-o-苯二胺（1 mmol）和芳醛（1毫摩尔）在水（5 cm3）中的混合物中。在室温下搅拌混合物45分钟，直至反应结束（TLC）。将溶液倒入盐水中。稍微加热溶液以打破乳液。用EtOAc（3 X 15 cm3）提取溶液。用水洗涤合并的溶剂提取物。用Na2SO4干燥合并的溶剂提取物。蒸馏掉溶剂。使用EtOAc石油醚（5-20%）作为洗脱剂，通过柱色谱法纯化残渣[3]。
参考文献
[1] Jordan, Deborah; et al. Synthesis, Characterization and Conductivity of Quaternary Nitrogen Surfactants Modified by the Addition of a Hydroxymethyl Substructure on the Head Group. Journal of Surfactants and Detergents (2012), 15(5), 587-592.
[2] Harjani, Jitendra R.; et al. Biodegradable pyridinium ionic liquids: design, synthesis and evaluation. Green Chemistry (2009), 11(1), 83-90.
[3] Chakrabarty, Manas; et al. A mild and expedient one-pot synthesis of substituted benzimidazoles in water using a phase-transfer catalyst. Monatshefte fuer Chemie (2009), 140(4), 375-380.