简介
1,3-二甲基-4-哌啶酮是一种无色至浅黄色透明液体，带典型酮类气味，分子中兼具酮羰基、叔胺和环状叔碳结构，因而呈弱碱性且易与酸成盐；常温下易溶于醇、醚、氯仿等多数有机溶剂，与水部分混溶，可随水蒸气挥发。其环上两个甲基分别位于1-位氮和3-位碳，使空间位阻增加，亲核加成反应活性略低于普通环己酮；储存时应避光、密封、低温，防止氧化变色和吸湿成盐。
图1 1,3-二甲基-4-哌啶酮的性状
合成
方法一：在氩气条件下，将漆胺酮（0.5 mol， 1当量）溶于无水丙酮（1l）中（丙酮中漆胺酮的浓度- 0.5 mol/L）。在木炭上加入10% Pd (0.02 mol；0.04枚;4摩尔%的纯Pd)。用氢气吹扫反应混合物，在1atm氢气下室温搅拌2天。从反应混合物中过滤催化剂，用丙酮（2×100 mL）洗涤。真空浓缩组合物有机层。用硅胶（溶剂体系为己烷/甲基叔丁基醚）柱层析纯化粗化合物1,3-二甲基-4-哌啶酮[1]。
方法二：搅拌DMF-DMA (1.2 mol；1.2当量)和酮(1mol；1等量)的DMF (2l，DMF中酮的浓度- 0.5 mol/L)，在100℃油浴18 h。将合成的混合物在真空中浓缩。在氩气条件下，将漆胺酮（0.5mol，1当量）溶于无水丙酮（1l）中（丙酮中漆胺酮的浓度-0.5mol/L）。在木炭上加入10%的Pd（0.02mol；0.04等量；纯Pd的4mol%）。用氢气吹扫反应混合物，在1atm氢气下室温搅拌2天。从反应混合物中过滤催化剂，用丙酮（2×100mL）洗涤。真空浓缩组合物有机层，经过两步合成法制备得到1,3-二甲基-4-哌啶酮[1]。
稳定性与存储
1,3-二甲基-4-哌啶酮对光、热、酸均敏感，长期暴露于空气中羰基α-氢易被自由基夺去，生成过氧化物并进一步开环聚合，导致颜色加深、粘度增大；光照或高温（>60 °C）会促进氮上甲基的氧化脱甲基副反应。因此建议保存1,3-二甲基-4-哌啶酮需要密封、避光、低温（2-8 °C）保存，容器应选用深色玻璃瓶或内衬聚四氟乙烯的金属桶，避免与强酸、强氧化剂、酰氯或异氰酸酯混放，以防剧烈放热或聚合。运输时贴“易燃液体”标签，装卸需防静电接地。
参考文献
[1] Frolov, Andriy I.; et al. Selective α-Methylation of Ketones. Journal of Organic Chemistry (2021), 86(11), 7333-7346.