14
2025
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05
酰氯
來(lái)源:
https://m.chemicalbook.com/NewsInfo_1371.htm
作者:
ChemicalBook
酰氯是一種重要的羧酸衍生物, 在有機(jī)合成、藥物合成等方面都有著重要的應(yīng)用,主要可以發(fā)生水解、醇解、氨(胺)解、與有機(jī)金屬試劑反應(yīng)、還原反應(yīng)、α氫鹵化等多種反應(yīng)。
【制備方法】
1.三氯化磷法 (1)丙酸與三氯化磷反應(yīng)生成丙酰氯,反應(yīng)式如下:
丙酰氨主要用于合成抗癲癇藥甲妥因、利膽醇、抗腎上腺素藥甲氧胺鹽酸鹽,在有機(jī)合成中用作丙?;噭?(2)月桂酸與三氯化磷反應(yīng)生成月桂酰氯,反應(yīng)如下:
本品用于合成過(guò)氧化十二酰,月桂?;嗫s氨基酸鈉。 用三氯化磷制備酰氯時(shí),適用于制備低沸點(diǎn)酰氯,因反應(yīng)中生成的亞磷酸不易揮發(fā),可方便蒸出酰氯。
2.五氯化磷法
由于三氯氧磷的沸點(diǎn)比較低,五氯化磷一般適用于制備高沸點(diǎn)酰氯,以便將三氯氧磷蒸出而分離。五氯化磷法應(yīng)用比較少,鮮見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
3.氯化亞砜法 (1)常規(guī)合成方法 氯化亞砜是一種應(yīng)用較早的?;噭?,因具有反應(yīng)條件較溫和、后處理簡(jiǎn)便、反應(yīng)收率較高的優(yōu)點(diǎn),在科研和工業(yè)上應(yīng)用都比較廣泛,國(guó)內(nèi)外至今皆沿用此法。
a.異丁酰氯的合成
n(氯化亞砜)∶n(異丁酸)=1.2∶1,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間45min,此條件下收率可達(dá)78%。研究發(fā)現(xiàn),三氯化磷的適當(dāng)配入,可使異丁酰氯收率進(jìn)一步提高,達(dá)84.5%。 b.β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氯的合成
以氯仿為溶劑,β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸0.02mol,氯化亞砜0.054mol,反應(yīng)溫度50℃,反應(yīng)時(shí)間5h,此條件下產(chǎn)品收率98.9%。不過(guò),文獻(xiàn)作者發(fā)現(xiàn)只有高純度的氯化亞砜才能得到高純度的目標(biāo)產(chǎn)物,故試劑級(jí)的氯化亞砜需經(jīng)過(guò)重蒸或二次蒸餾才能用于合成。
(2)相轉(zhuǎn)移催化法 相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)近幾年才新發(fā)展起來(lái),有著操作較簡(jiǎn)便、反應(yīng)溫度低、選擇性好、副反應(yīng)少且催化劑價(jià)格便宜、可回收、能循環(huán)使用易于分離的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣闊,必將成為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。 氯化亞砜法存在許多優(yōu)點(diǎn),尤其是與相轉(zhuǎn)移催化、超聲輻射等方法結(jié)合,優(yōu)勢(shì)更加明顯,但確也存在許多缺陷。首先,該工藝伴有有毒氣體二氧化硫的產(chǎn)生,增加了后續(xù)處理費(fèi)用;同時(shí),氯化亞砜本身有毒,有強(qiáng)烈刺激性氣味,不利于綠色環(huán)保;其次,生產(chǎn)過(guò)程一般都是氯化亞砜過(guò)量,故需采用額外的蒸餾設(shè)備對(duì)其回收,增加了成本,且過(guò)程中可能會(huì)伴有氯化亞砜脫水導(dǎo)致產(chǎn)品變黑的現(xiàn)象。
4.光氣法 光氣是一種很好的?;噭?,用光氣制備酰氯產(chǎn)品含量高,收率高。但是光氣是劇毒氣體,在使用、運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程中具有很大的危險(xiǎn)性。因此,無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)室還是工業(yè)生產(chǎn)都避免光氣路線。
5.固體光氣法 固體光氣是一種穩(wěn)定的白色晶體,熔點(diǎn)80℃,沸點(diǎn)206℃,即使在沸騰時(shí),僅有少量分解釋放出光氣,因而其在運(yùn)輸、貯藏和使用過(guò)程中極為安全,當(dāng)一般毒性物質(zhì)處理。固體光氣可以用來(lái)制備碳酸酯、氯代烷、酰氯、酸酐、對(duì)稱和不對(duì)稱脲以及五元或六元雜環(huán),可作為光氣和雙光氣理想的替代品。其反應(yīng)機(jī)理同光氣和雙光氣差不多,一分子的固體光氣在親核試劑的作用下能釋放出三分子的光氣,反應(yīng)機(jī)理如下。
6.四氯化碳法 以有機(jī)羧酸為原料、四氯化碳為?;噭?,能夠生成很多重要的高附加值的有機(jī)中間體,經(jīng)濟(jì)效益良好,對(duì)環(huán)境方面也友好。
四氯化碳作為?;噭?,對(duì)于大量的羧酸都適用,并且收率比較高,相對(duì)于固體光氣法,條件可能沒(méi)那么溫和,但相對(duì)于氯化亞砜而言,對(duì)于部分反應(yīng),在有三氯化鐵存在的情況下,能完全替代氯化亞砜。
【應(yīng)用】
1.酰氯在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 酰氯化合物在新醫(yī)藥中占有重要地位,利用酰氯化合物中的活性基團(tuán)及催化作用,可以合成一系列醫(yī)藥化工產(chǎn)品及其中間體,同時(shí)可以提供一些醫(yī)藥衍生物的制備途徑。 如 2,6-二氯-5-氟煙酰氯經(jīng)β-酮酯化得到的2,6-二氯-5- 氟煙酰乙酸乙酯,可作為含萘啶環(huán)氟喹諾酮藥物依諾沙星和吉米沙星等的關(guān)鍵中間體;由亞油酸和維生素 E 合成的亞油酰氯是合成維生素E亞油酸酯的重要中間體,維生素E亞油酸酯可作為腫瘤抑制劑,也可以配制高檔化妝品,對(duì)皮膚、頭發(fā)具有營(yíng)養(yǎng)、保濕和抗衰老等作用;以對(duì)氯苯甲酰氯和對(duì)羥基苯乙胺為原料合成的N-4-羥基苯乙基-4-氯苯甲酰胺是合成苯扎貝特的重要中間體,苯扎貝特可用于調(diào)節(jié)脂代謝紊亂,臨床可用于治療Ⅱb、Ⅲ和Ⅳ型高脂血癥。 以酰氯為原料,用相轉(zhuǎn)移催化法、硫脲法、傳統(tǒng)合成法等方法能夠非常方便地合成出各種酰基硫脲。通過(guò)采用不同的酰氯或與不同的胺反應(yīng),能合成出多種具抗癌活性、 抗菌活性、 抗病毒活性等生物活性的?;螂遽t(yī)藥中間體或產(chǎn)品。
2.酰氯在農(nóng)藥方面的應(yīng)用 高效、低毒、低成本和對(duì)環(huán)境友好是新農(nóng)藥創(chuàng)制的基本要求。以酰氯為中間體,通過(guò)醇解或胺解,以及對(duì)取代基的修飾和活性結(jié)構(gòu)拼接(如具高生物活性的吡啶雜環(huán)、苯并雜環(huán)、噁二嗪、氟原子等基團(tuán)的引入)等方法能合成出許多結(jié)構(gòu)新穎且具備高生物活性的農(nóng)藥。 以氯乙酰氯為?;噭┩ㄟ^(guò)對(duì)噁二嗪類化合物進(jìn)行?;铣傻囊阴;鶉f二嗪類化合物是合成新煙堿類農(nóng)藥的重要中間體,具有該類結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比具有應(yīng)用劑量更低、殺蟲(chóng)譜更寬的特點(diǎn)。 以酰氯為原料合成的酰基硫脲,通過(guò)對(duì)其硫脲橋末端取代基的修飾也能合成各種結(jié)構(gòu)新穎的農(nóng)藥或農(nóng)藥中間體。
3.酰氯在資源環(huán)境方面的應(yīng)用 以酰氯為中間體合成的?;螂逖苌铮捎谄浜胸S富的硫原子和氧原子,是較強(qiáng)的電子給予體,當(dāng)其與合適的金屬離子結(jié)合時(shí),通過(guò)配體上的硫原子和?;系难踉幽芘c金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),是較好的金屬螯合劑。
【主要參考資料】
[1]喻名強(qiáng). 酰氯的合成及其性能研究[D].中南大學(xué),2012.
[2]喻名強(qiáng),劉廣義,尹興榮,程秦豫,狄寧.酰氯的合成方法及其應(yīng)用新進(jìn)展[J].精細(xì)化工中間體,2011,41(04):1-7.
[3]信建峰,馬吉海,張樹(shù)芬,陳韶蕊,李海于.酰氯制備方法綜述[J].河北化工,2006(11):16-18+20.
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