N-甲基对甲苯磺酰胺是一种引人注目的化合物，其独特的结构和化学性质使其在多个领域中具有潜在应用。究竟这种化合物为何备受关注，它的特性又能为科学研究和工业应用带来怎样的突破呢？
简介：什么是N-甲基对甲苯磺酰胺？
N-甲基对甲苯磺酰胺，英文名称：N-Methyl-p-toluenesulfonamide，CAS：640-61-9，分子式：C8H11NO2S。N-甲基对甲苯磺酰胺，别名N-甲基 -4-甲苯磺酰胺为刺激性物质，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，熔点76-80℃，主要用作聚酰胺树脂增塑剂及医药中间体。
1. 结构分析
N-甲基对甲苯磺酰胺结构特征包括一个通过氮原子与甲基相连的对甲苯磺酰基，该基团由一个苯环构成，甲基位于苯环的对位，与硫原子相对，并含有一个磺酰胺官能团（SO2NH2）。作为磺胺类化合物，其显著特性在于能够形成氢键，这种氢键的存在会影响分子的溶解度及其与其他分子的相互作用。此外，分子中两个甲基的存在（一个位于甲苯磺酰基上，另一个连接在氮原子上）进一步增强了其整体的疏水性。
2. N-甲基-对甲苯磺酰胺的用途
（1）工业应用
主要用作聚酰胺树脂增塑剂及医药中间体。
（2）催化反应
N-甲基-对甲苯磺酰胺可用于烯烃的无催化剂氨基溴化。Guangqian Zhang等人以 N-甲基-对甲苯磺酰胺 （p-TsNHCH3） 和 N-溴琥珀酰亚胺 （NBS） 作为氮和溴资源描述了一种无催化剂的亲氨基溴化系统。该反应可在方便和温和的条件下以良好的产率、优异的区域选择性和立体选择性得到邻近卤胺。发现氮资源中存在 N-甲基在附近卤胺产物的形成中起重要作用。这些卤胺在各种有机合成中很有价值。
（3）重氮甲烷前体
N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺是N-甲基-对甲苯磺酰胺的衍生物。Michael Strumpel等人利用微反应技术（MRT）从对甲苯磺酰氯（1）开始，开发一种用于制备 N-甲基-N-亚硝基-对甲苯磺酰胺 （3， MNTS， Diazald）的连续多步合成。MNTS 是重氮甲烷的重要前体，重氮甲烷是一种用于生产药物和精细化学品的高反应性和选择性试剂。
（4）基于 AOT 的微乳液中胺的亚硝化
微乳液是宏观上均一的、热力学稳定的系统，由两种不混溶的溶剂在表面活性剂存在下构成。Rodríguez-Dafonte P基于 AOT 的微乳液中 N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺 （MNTS）对仲胺的亚硝化动力学。在这些胶体中可以区分三个区域：内部纳米水核、胶束界面和外部有机相。根据胺的溶解度选择胺类，导致不同的分布。MNTS 在水中的溶解度非常低，亚硝化反应发生在聚集体的界面处。
（5）亲核取代反应
Seiichi Yogi等人在氧化银存在下，用琥珀酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺、N-甲基对甲苯磺酰胺和邻苯二甲酰亚胺对 4,7-二氯-3,8-二苯基-1,2-二氮辛进行亲核取代，得到相应的 4-单（亚氨基）-和 4,7-二（亚氨基）-1,2-二氮辛。还制备了 4-乙酰氧基-7-邻苯二甲酰亚氨基和 4-苯硫基-7-邻苯二甲酰亚氨基-1,2-二氮辛。在回流条件下，将单（亚氨基）-1,2-二氮辛在二甲苯中热解，得到相应的二（亚氨基）-1,2-二氮辛和/或五种吡啶衍生物，其相对产率取决于二氮辛中亚氨基取代基的性质。
Xiao -Qing Zhu等人的报道中，N-甲基-N-亚硝基甲苯-对磺酰胺 (MNTS,1) 与 3,6-二溴咔唑 (2) 在无水乙腈中发生反应，生成 N-甲基-对甲苯磺酰胺 (4) 和 N-亚硝基-3,6-二溴咔唑 (5)，而与相应的硝基离子 (3) 反应生成 N-(对甲苯磺酰基)-3,6-二溴咔唑 (6)。结果合理化，因为直接亲核取代机理发生在各自的位点。
（6）与三芳基反应制备酰胺
Yi Shen等人通过循环伏安法研究了三芳基胺[（2,4-Br2C6H3）3N]在甲醇和N-甲基-对甲苯磺酰胺的存在下对S-苯基硫代苯甲酸酯及其衍生物进行阳极脱硫。他们的制备性电催化反应以中等至良好的收率分别得到了相应的甲酯和酰胺。
3. N-甲基-对甲苯磺酰胺的安全性和处理
危险品标志: 刺激性物质；危险类别码: R36/37/38：对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用。处理 N-甲基-对甲苯磺酰胺时应格外小心，以防产生灰尘并避免吸入。若皮肤接触该化学品，应立即用肥皂和大量水彻底冲洗。若不慎进入眼睛，应立即用大量清水冲洗，并寻求医疗帮助。若发生吸入，应迅速将受害者移至新鲜空气处；若出现呼吸停止的情况，应立即进行人工呼吸。
4. 建议
N-甲基对甲苯磺酰胺在化学合成和药物开发中展现出重要的应用潜力，尤其是在作为中间体和反应试剂方面。我们鼓励您深入了解这一化合物的多种用途，并通过Guidechem平台查找可靠的N-甲基对甲苯磺酰胺供应商，以满足您的采购需求。
参考：
[1]Zhang G, An G, Zheng J, et al. Catalyst-free aminobromination of alkenes with N-methyl-p-toluenesulfonamide as nitrogen resource[J]. Tetrahedron Letters, 2010, 51(6): 987-989.
[2]Struempel M, Ondruschka B, Stark A. Continuous production of the diazomethane precursor N-methyl-N-nitroso-p-toluenesulfonamide: batch optimization and transfer into a microreactor setup[J]. Organic Process Research & Development, 2009, 13(5): 1014-1021.
[3]Rodríguez-Dafonte P. Nitrosation of amines in AOT-based microemulsions[M]//Microemulsion-a Chemical Nanoreactor. IntechOpen, 2018.
[4]Yogi S, Hokama K, Tsuge O. Synthesis of arylthio-substituted 3, 8-diphenyl-1, 2-diazacycloocta-2, 4, 6, 8-tetraenes and their thermolysis[J]. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 1987, 60(1): 335-342.
[5]Zhu X Q, Li Q, Lu J, et al. Reactions of N-methyl-N-nitrosotoluene-P-sulfonamide (MNTS) with 3, 6-dibromocarbazole and its corresponding nitranion[J]. Research on Chemical Intermediates, 2000, 26: 705-714.
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