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1,8-双二甲氨基萘

化合物

1,8-双二甲氨基萘（1,8-Bis(dimethylamino)naphthalene）俗称质子海绵（Proton Sponge，是Sigma-Aldrich的注册商标[3]），是一种由萘衍生的有机化合物，最早是由英国化学家罗杰·阿尔德（Roger Alder）在1968年于布里斯托大学制备[1]。此化合物是由二个二甲基胺基接在萘的近位。

1,8-双二甲氨基萘
IUPAC名
N,N,N',N'-tetramethylnaphthalene-1,8-diamine
别名 质子海绵
识别
CAS号 20734-58-1  checkY
PubChem 88675
ChemSpider 80012
SMILES
 
  • CN(C)C1=CC=CC2=C1C(=CC=C2)N(C)C
InChI
 
  • 1/C14H18N2/c1-15(2)12-9-5-7-11-8-6-10-13(14(11)12)16(3)4/h5-10H,1-4H3
InChIKey GJFNRSDCSTVPCJ-UHFFFAOYAM
性质
化学式 C14H18N2
摩尔质量 214.31 g·mol−1
熔点 47.8 °C（321 K）
pKa 12.1（水中）[1]

18.62（乙腈中）[2]
(其为共轭酸C14H18N2H+的酸度)

若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

质子海绵有许多有趣的性质，包括其高碱性，以及其光谱特性。质子海绵是一种非亲核碱，拥有强碱性却不是良好的亲核体。

结构及性质

质子海绵共轭酸在水溶液中的pKa为12.1，是已知碱性最强的胺之一。但正如其注册名称中“海绵”的性质类似，其吸收质子的速度很慢。其强碱性因为质子化可以舒缓时分子中的张力，以及二个氮的孤对电子之间的强作用力[3][4]。不过因着位阻效应，质子海绵是弱的亲核试剂。由于上述特性，质子海绵常用在有机合成中，是高度选择性的非亲核碱。

质子海绵的光谱有一些特别的性质．在分子化学领域已研究相当一段时间。在许多溶液中，质子海绵会因为二种基态的化学物种的混合而产生萤光[5]。

制备

质子海绵是可在市场购得的化学品，也可以用碘甲烷或硫酸二甲酯来甲基化1,8-萘二胺来制备[6]。

反应

质子海绵可以用硫酸二甲酯来甲基化，水溶液中三甲基的质子海绵pKa为6.43[来源请求]。

其他质子海绵

第二代质子海绵的碱性更强。一种称为HMPN（1,8-bis(hexamethyltriaminophosphazenyl)naphthalene）的化合物[7]，是将1,8-二胺萘上的二个氮原子在存在三乙胺的条件下，和tris(dimethylamino)bromophosphonium bromide反应来各连接一个六甲基磷腈基。HMPN在乙腈中的pKBH+为29.9，比质子海绵多了11个数量级。

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 R. W. Alder, P. S. Bowman, W. R. S. Steele, and D. R. Winterman. The remarkable basicity of 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene. 化学通讯杂志. 1968, (13): 723. doi:10.1039/C19680000723. 
  2. ^ I. Kaljurand, A. Kütt, L. Sooväli, T. Rodima, V. Mäemets, I. Leito, I. A. Koppel. Extension of the Self-Consistent Spectrophotometric Basicity Scale in Acetonitrile to a Full Span of 28 pKa Units: Unification of Different Basicity Scales. J. Org. Chem., 2005, 70, 1019–1028. doi:10.1021/jo048252w
  3. ^ 3.0 3.1 F. Gerson, E.Haselbach, G. Plattner. Radical anion of 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene ("proton sponge"). Chem. Phys. Lett. (abstract). December 1971, 12 (2): 316–319. Bibcode:1971CPL....12..316G. doi:10.1016/0009-2614(71)85074-1. 
  4. ^ R. W. Alder. Strain effects on amine basicities. Chem. Rev. 1989, 89 (5): 1215–1223. doi:10.1021/cr00095a015. 
  5. ^ A. Szemik-Hojniak, W.Rettig, I. Deperasinska. The forbidden emission of protonated proton sponge. Chem. Phys. Lett. 2001-08-03, 343 (3): 404–412. Bibcode:2001CPL...343..404S. doi:10.1016/S0009-2614(01)00690-X. 
  6. ^ Sorokin, Vladimir I.; Ozeryanskii, Valery A.; Pozharskii, Alexander F. A Simple and Effective Procedure for the N-Permethylation of Amino-Substituted Naphthalenes. European Journal of Organic Chemistry. 2003, 2003 (3): 496. doi:10.1002/ejoc.200390085. 
  7. ^ Volker Raab, Ekaterina Gauchenova, Alexei Merkoulov, Klaus Harms, Jörg Sundermeyer, Borislav Kovačević, and Zvonimir B. Maksić. 1,8-Bis(hexamethyltriaminophosphazenyl)naphthalene, HMPN: A Superbasic Bisphosphazene "Proton Sponge". 美国化学学会期刊. 2005, 127 (45): 15738–15743. PMID 16277515. doi:10.1021/ja052647v. 

外部链接

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