氯化亞砜會和三乙胺,吡啶等胺反應嗎
酰氯是一種重要的羧酸衍生物,在有機合成、藥物合成等方面都有著重要的應用,主要可以發生水解、醇解、氨(胺)解、與有機金屬試劑反應、還原反應、α氫鹵化等多種反應。酰氯是最活潑的酰基化試劑,極限結構的共振雜化體。這種共振效應穩定了整個分子,也加強了羰基碳原子與離去基團的鍵。共振效應是一種穩定效應,它依賴于成鍵原子軌道的交蓋,酰氯受這種共振的影響可能是最小的,因為這種共振需要碳原子的2p軌道與氯原子的3p軌道交蓋,這兩種軌道的大小不同,它們之間的交蓋不大,對Cl來說,結構(Ⅱ)的貢獻不大,酰氯由于共振影響而受到的穩定作用是最小的,因此,酰氯是最活潑的酰基化試劑。在一些羧酸不能進行或進行非常緩慢的反應中將羧酸制成酰氯使反應活性和產率大大提高。目前,制備酰氯的方法最常用的SOCl2,三氯化磷,五氯化磷,三光氣等,本文對幾種方法進行論述。1二氯亞砜法1.1二氯亞砜在酰氯制備中的應用脂肪酸(包括不飽和脂肪酸)芳香酸,有機磺酸和取代酸(如氨基酸和鹵代酸等)在催化劑存在下均能與氯化亞砜生成酰氯,催化劑通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反應過程中氯化亞砜一般先與催化劑結合,然后再與羧酸反應生成酰氯。(1)三甲基乙酸在己內酰胺催化下與氯化亞砜反應生成三甲基乙酰氯,產率96%。(CH3)3CCOOH→(SOCl2己內酰胺)→(CH3)3COCl(2)對(間)苯二甲氯化亞砜酸和氯化亞砜反應制得對(間)苯二甲酰氯。這兩種產品主要用于有機合成,是目前廣泛使用的增塑劑對苯二甲酸二異辛脂(DOTP)和鄰苯二甲酸二異辛酯的合成原料。(3)鄰氯苯甲酸和氯化亞砜反應生成鄰氯苯甲酰氯。該產品主要用于有機合成以及醫藥,染料中間體的合成。(4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亞砜反應制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亞砜反應制得十六碳酰氯,這4種產品常用于醫藥中間體的合成。CH3(CH2)nCOOH→(SOCl2)→CH3(CH2)nCOCln=4-20(5)硬脂酸和氯化亞砜反應制得的硬脂酸酰氯可用于合成護膚品,雙硬脂酸曲酸脂和制備造紙工業的中性施膠劑——烷基烯酮二聚體(AKD)。(6)有機磺酸在催化劑存在下與氯化亞砜反應一般生成磺酰氯也可由有機磺酸鈉直接與氯化亞砜反應生成磺酰氯。1.2氯化亞砜在制備酰氯中的優、缺點利用氯化亞砜制備酰氯反應條件溫和,在室溫或稍加熱即可反應。產物除酰氯外其他均為氣體,往往不需提純即可應用,純度好,產率高。如果所生成酰氯的沸點與氯化亞砜的沸點相近,與氯化亞砜不宜分離;另外此方法氯化亞砜用量大,生產成本高,且設備腐蝕嚴重。2三氯化磷法(1)丙酸與三氯化磷反應生成丙酰氯,反應式如下:CH3CH2COOH→(PCl3)→CH3CH2COCl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,在有機合成中用作丙酰化試劑。(2)月桂酸與三氯化磷反應生成月桂酰氯,反應如下:3C11H23COOH+PCl3→3C11H23COCl+H3PO3本品用于合成過氧化十二酰,月桂酰基多縮氨基酸鈉。(3)油酸與三氯化磷反應制得油酰氯,反應如下:CH3(CH2)7(CH2)7COOHPCl3CH3(CH2)7(CH2)7COCl>C=<→>C=C<HHNaOHHH本品主要用于有機合成中間體,用它可以制得凈洗劑LS(C25H40NnaO5S),204洗滌劑等。用三氯化磷制備酰氯時,適用于制備低沸點酰氯,因反應中生成的亞磷酸不易揮發,可方便蒸出酰氯3五氯化磷法(1)五氯化磷和草酸反應制備草酰氯,反應如下:COOHPCl5COCl∣→∣+2POCl3+HClCOOHCOCl本品在醫藥方面用作合成抗生素的原料,還用作甲基丙烯酰異氰酸酯的原料。這種化學品大量用于農藥,醫藥等方面。(2)琥珀酸與五氯化磷作用生成丁二酰氯,反應如下:CH2COOHPCl5CH2COCl∣→∣+POCl3+H2OCH2COOHCH2COCl本品用于合成抗癲癇,抗痙攣類藥物氯化琥珀膽堿,也是合成樹脂和塑料的中間體。五氯化磷適用于制備高沸點酰氯,以便把POCl3蒸出而分離。4三光氣法三光氣熔點高,揮發性低,低毒性,即使在沸點也僅有少量分解,在工業上僅把它當一般毒性物質處理。它的合成及參加化學反應所需要的條件十分溫和,而且選擇性強,收率高,使用安全方便,且易運輸儲存,在醫藥、農藥、有機化工和高分子材料等方面可完全取代光氣或雙光氣參與相關化學品的合成,這正在廣泛應用。4.1國際上的應用國際上先后共有5個羧酸化合物用三光氣作氯化劑進行氯化。(1)C6H5-CH2COOH+1/3BTC→(DMF60℃)→C6H5-CH2COCl+CO2+HCl此反應收率為71%。(2)CH3-C6H4-COOH+1/3BTC→(DMFCH2Cl2)→CH3-C6H4+COCl4.2國內研究情況。近年來,在用三光氣制備酰氯方面,國內也有一些報道。5-羥基異酞酸在復合催化劑作用下與三光氣反應,制備5-氯甲酰氧基異肽酰氯(簡稱CFIC)。此反應收率可達42.3%,比Dupont和Hydranantics公司ZL分別提高9.7%和27.7%。2,3-二羥基-6-羧酸喹喔啉和三光氣反應制備2,3-二氯喹喔啉-6-羧酰氯,產率80%。5草酰氯法草酰氯是一種較為活潑的酰化試劑,它可以用于酸類,胺類物質的酰化,以制備多種農藥,殺菌劑,醫藥抗腫瘤劑,X-射線對比劑等。草酰氯作為酰化試劑,一般要用DMF作催化劑。6其他制備酰氯的方法6.1光氣法光氣是一種很好的酰化試劑,用光氣制備酰氯產品含量高,收率高。但是光氣是劇毒氣體,在使用、運輸及儲存過程中具有很大的危險性。因此,無論是在實驗室還是工業生產都避免光氣路線。6.2雙光氣法由于光氣在生產中的缺點,80年代開發研制生產雙光氣(氯甲酸三氯甲酯)可替代光氣應用于實驗室和工業生產。雖然雙光氣在運輸、儲存和使用均較光氣方便,安全。其作為一種劇毒,有刺激性氣味的液體,其運輸、儲存仍然具有很大的危險性。6.3四氯化碳法在有關糖類化合物的反應中,往往需要將其制成酰氯,傳統的方法往往收率很低。而用四氯化碳和三苯基膦體系制備酰氯卻能得到良好的收率,反應歷程如下:(C6H5)3P+CCl4→(C6H5)3+PCCl3Cl-ⅠⅠ+RCOOH→RCOO+P(C6H5)3+HCCl3ⅡⅡ→RCOCl+(C6H5)3PO從上面的反應可以看出,此反應沒有HCl、SO2等酸性物質生成,所以在一些對酸敏感的化合物中,用此方法效果比較好。6.4六氯丙酮法近些年來,有關于用六氯丙酮作為酰化劑來制備酰氯的報道。但是只是針對某些特定的反應,用途不是很普遍。7結束語酰氯作為一種重要的有機合成中間體,在醫藥、農藥、化工等領域起著非常重要的作用。酰氯的制備方法雖然有些已經得到廣泛應用,但是還是不斷有新的方法涌現,這將對合成化學的發展起到一定的推動作用
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技術原理