颜瑞，周迎梅，王田田，麻玉贞，原如昭，纪永刚

（中国石油大学胜利学院 化学工程学院，山东东营 257061）

胍是含氮的有机化合物，也称为氨基甲酸脒。胍基化合物的结构为R1R2NC（-NR3）NR4R5（其中R1、R2、R3、R4、R5代表H、烷基、芳基）。胍基溶于水后带正电荷，易吸附并渗透到微生物体内，使物质和能量代谢受到破坏，对微生物有杀死或抑制作用；胍类基团易形成氢键，稳定性好且具有强的生理活性，可用作抗高血压等药物；胍基能产生负离子，可作为酯化和转酯基等反应的催化剂；胍基化合物在表面活性剂、增塑剂等方面也有较好的应用。因此，改进胍基化合物的合成方法一直是重要的研究课题。

1 胍基化合物的分类

游离的胍因为易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸胍盐，胍基化合物的存在形式包括盐酸胍、硫酸胍、磷酸胍、乙酸胍、氨基磺酸胍、硬脂酸胍、十二烷基乙酸胍等。

1.1 盐酸胍

宋永波等[1]研究了十二烷基伯胺和氰胺一步合成十二烷基胍盐酸盐，合成得到的产物具有较强的抑菌活性，浓度为25 mg/L时对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抑菌率达100%。

采用盐酸胍与己二胺熔融缩聚合成得到了聚六亚甲基胍盐酸盐[2]，经过试验25%的聚六亚甲基胍盐酸盐属于低毒级。

以盐酸胍和乙醇钠为原料，进行改性合成了羟丙基双子季铵盐改性胍[3]，该产物的杀菌率在4 h可达到99.21%。

1.2 碳酸胍

碳酸胍作为有机精细化工产品，可用于阻燃剂、絮凝剂、发泡剂、磺胺类药物的合成，也用作合成洗涤剂的增效剂、高档化妆品的原料。

以1-(2-羟基-5-甲氧基)乙-1-酮为反应原料，反应得到中间体2-(5-碘-2-异丙基-4-甲氧基苯氧)乙腈，中间体与Bredereck试剂、盐酸苯胺和碳酸胍反应可合成镇痛药AF-353[4]。

采用双氰胺和氯化铵熔融生成盐酸胍后，在碱的作用下生成游离胍，和二氧化碳反应生成碳酸胍。高温熔融时易生成三聚氰胺等杂质，而且体系中存在的Cl、Na难以彻底除净，即使是纯度＞99%的碳酸胍，灰分仍达0.2%。硝铵与双氰胺反应生成硝酸胍，在甲醇溶液中，硝酸胍与氢氧化钠作用生成胍液，通入CO2后得碳酸胍。

在实验中用离子交换柱预先除去了氰胺溶液中的杂质（Ca2+、Mg2+、Na+），然后与二氧化碳和氮在140 ℃反应合成得到碳酸胍，经提纯得到了高纯度碳酸胍。

1.3 硫酸胍

在乙醇和DMF的碱性条件下，2-氨基-4-硝基甲苯和氧甲基异脲硫酸盐反应，经调酸抽滤得（2-甲基-5-硝基苯基）胍硫酸盐[5]。该方法易操作，原料来源广，副产物较少，产品纯度高。

以1,4-二溴丁烷与邻苯二甲酰亚胺钾为原料，经取代、胺解和胍基化反应合成了硫酸胍基丁胺[6]，该方法中产品收率较低（33.9%），但产品纯度较高，可达99.5%。

在五水硫酸铜存在的条件下，双氰胺与乙胺、正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺反应可以合成相应的烷基双胍盐。卢安军等[7]用双氰胺与正丁胺在硫酸铜作用下合成了正丁基双胍硫酸盐。

1.4 磷酸胍

磷酸胍可用作木材、纤维、纸张等的阻燃剂，而且有防腐蚀性的特点，也可做防锈剂。带有酸源和碳源的磷酸胍阻燃剂在纸板上的阻燃应用明显。

松木上载药率为5.55%磷酸胍时，松木的质量损失和有焰燃烧时间分别降至37.52%和148 s。热重分析表明，磷酸胍能够降低松木在热解阶段的峰值分解温度、质量损失速率、质量损失和表观活化能，缩短热解分解温度区间，促进残炭量的提高。

用碳酸胍和磷酸在水溶液中反应，控制溶液的pH值，可分别获得磷酸一胍和磷酸二胍。

1.5 氨基磺酸胍

氨基磺酸胍分子中含有N和S，具备阻燃性，可用于棉、纸张、木材中的阻燃。以氨基磺酸胍为阻燃剂可制备无卤阻燃尼龙6复合材料。在复合材料燃烧时，氨基磺酸胍在气相中释放不可燃性气体，在固相中促进残炭的生成，复合材料的垂直燃烧达到V-0等级，在气相和固相中起到阻燃作用。

1.6 氨基胍

氨基胍是重要的医药及有机合成中间体、氨基化剂、末端羰基化产物（AGEs）的抑制剂，有报道称对糖尿病有治疗作用。

6-羟基-3,4-二氢-2-喹啉酮与氯苄进行亲核取代反应可得到中间体6-取代苄氧基-3,4-二氢-2-喹啉酮，该中间体经Vilsmeier Haack反应得到2-氯-6-苄氧基-喹啉-3-醛类化合物，最后与氨基胍碳酸盐反应得到2-氯喹啉-3-甲醛缩氨基胍衍生物，验证该产物具有较好的抗炎活性。

1.7 硬脂酸胍

乙醇钠与盐酸胍反应，与水作用后再与硬脂酸中和得到硬脂酸胍。硬脂酸胍中存在易水化的胍阳离子，其水溶液呈碱性，硬脂酸根离子可被吸附在粒子表面上，它可以代替钾盐或钠盐作为悬浮剂用于陶瓷制备中，经烧结后的陶瓷制品便没有钾或钠的残余物，所得陶瓷制品具有强耐高温性能、耐腐蚀性。

2 胍基化合物的合成方法

根据文献报道，胍基化合物主要由氰胺、硫脲、O-甲基异脲等胍基化试剂作用合成。

2.1 由氰胺合成胍类化合物

单氰胺与相应的脂肪胺在一定的条件下反应后加入酸中和，可得到相应的烷基胍盐。十八胺与醋酸等物质的量混合，在110～125 ℃下滴加60%的单氰胺溶液，加完后继续反应20 min，粗产品经提纯和干燥后纯度可达到98%以上。反应式如下：

大孔聚苯乙烯苄胺树脂和单氰胺通过一步原位反应得到含有胍基官能团的强碱阴离子交换树脂，体系中pH值为2，大孔树脂氨基交换量与单氰胺的摩尔比为1∶3时，110 ℃反应5 h，树脂的强碱交换量达3.54 mol/g。胍基强碱树脂催化Knoevenagel缩合反应的催化活性较好，并且胍基强碱树脂可保持较高的活性循环使用。

谢斌[8]研究了嘧啶胍的制备方法。以嘧啶为起始原料，酸化后和单氰胺反应可得到5种嘧啶胍。

由单氰胺制备胍基化合物的方法工艺流程较为简单，实验条件也不复杂，是制备烷基胍的一种较好的方法。

双氰胺是制备双胍化合物的主要原料。在五水硫酸铜存在的条件下，双氰胺与乙胺、正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺反应可以合成相应的烷基双胍盐。用双氧胺与正丁胺在硫酸铜作用下合成了正丁基双胍硫酸盐。该方法具有反应温度低，反应时间短的特点。反应式如下：

蔡雁胜等[9]研究了在盐酸存在下，以邻氨基苯甲酸和双氰胺为原料，通过“一锅法”直接制备邻双胍基苯甲酸盐酸盐，探讨了反应温度、反应时间、盐酸与双氰胺的物料比及双氰胺与邻氨基苯甲酸的物料比等对产物收率的影响，该方法中产品收率约为86.7%，产品纯度达到96%以上。

2.2 由硫脲类合成胍类化合物

S-烷基异硫脲同胺的反应是制备烷基胍常用的方法。为了避免生成污染环境的烷基硫醇，潘志信等[10]用三氧化硫脲与十二胺反应合成了重十二胍亚硫酸盐。用O-甲基异脲硫酸盐来代替S-烷基异硫脲进行反应，也可以避免有毒的烷基硫醇的生成。

胍基化合物也可以通过醇或者卤代烷与胍基化试剂反应制得，用S-甲基-N,N-二苄氧酰基异硫脲和S-甲基-N,N-二叔丁氧酰基异硫脲在甲醇的氨溶液中反应生成双保护的胍类化合物。

张宇[11]采用异脲盐法合成了N-取代胍和N-取代-4-(3-吡啶基)嘧啶-2-胺类化合物。以O-甲基异脲硫酸盐为起始原料，与脂肪胺类或芳香胺类化合物反应合成脂肪胍或芳香胍类化合物（1），再以3-乙酰吡啶和N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛为原料反应合成3-(二甲基氨基)-1-(3-吡啶基)-2-丙烯-1-酮（2），将化合物（1）和（2）在碱性条件下反应，最终得到目标产物N-取代-4-(3-吡啶基)嘧啶-2-胺（3）。该方法路线简捷环保、原料廉价易得、反应条件较温和。