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摘要:基于羧酸与酰化试剂作为反应原料,其是当前酰氯合成的重要方式。遵照不同的酰化试剂,阐释实际应用中的不同成效,对其在不同领域当中的应用进展进行探析,希望能够为相关工作者提供一些帮助。
关键词:酰氯;合成方法;应用;固体光气;氯化亚砜;
酰氯属于是较为关键的有机中间体,其在很多行业领域当中被广泛应用,所以选择使用高效、安全的酰氯合成方式极为关键。氯化亚砜法与光气法在工业产业的应用较早,可是其操作复杂,且并不环保,需要找到一种全新的替代剂,其中固体光气法属于是比较优质的选择,国外由于没有适合的催化剂,实际应用比较少,可是国内在这方面的成绩较佳。基于高效、安全且绿色的视角,对酰氯合成方式以及化工中间体进行阐释。
一、主要的酰氯合成方式
酰氯的合成方式包含:
三氯化磷法,因为磷酸沸点偏高,此种方式一般应用在低沸点酰氯的制备方面,有助于产品的蒸出。
五氯化磷法,其通常应用在高沸点酰氯的制备工作中,可以把三氯氧磷分离出来[1]。
氯化亚砜法,其是应用时间较长的一种酰化试剂,其的反应条件比较温和,后期的处理也较为简便,且反应的收率非常高,所以其在工业以及科研工作中被广泛应用,国外多此方式也较为青睐。
光气法,其一般基于三氯化钯以及三氯化铁等作为催化剂,光气法反应周期比较短,且质量优良,收率非常高,产生的三废少,能够连续进行生产,一般都应用在工业中,可是光气是有剧毒的,在劳动保护、设备方面有严格要求。
固体光气法,固体广汽属于是白色的、稳定晶体,其熔点为80℃,其沸点为206℃,实际沸腾中,并不会产生大量光气,所以运输、存储以及应用中具有较高安全性,属于是毒性一般的物质,容易进行处理。
四氯化碳法,其会对臭氧层产生破坏影响,价值并不高,且是被禁止应用的一种药剂。
这里着重阐释氯化亚砜风法与固化光气法。
(一)氯化亚砜法
氯化亚砜法中包含常规的合成方式、相转移催化法以及超声辐射法。
常规合成过程中,基于氯仿作为溶剂,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸0.02mol,氯化亚砜0.054mol,其的反应温度为50℃,而反应的时间是5个小时,基于此,产品的收率是98.9%。但是必须是高纯度氯化亚砜试剂,才能够保证目标产物的高纯度,也就是试剂级氯化亚砜需要进行二次蒸馏方能进行合成。并且在反应8-9个小时之后,趁热进行过滤,重复多次使用热水进行滤饼的冲洗。之后合并滤液,使用盐酸将其调成酸性,就会析出白色的固体。
相转移催化方式的操作较为简便,且反应的温度较低,选择性良好,也并不会产生太多的副反应,催化剂的价格也比较便宜,能够进行回收以及再次使用,容易被分离出来,其具有良好的应用前景。基于苄基三乙基氯化铵作为相转移催化剂,酰化试剂选择应用氯化亚砜,加热回流操作4小时之后,合成对苯二甲酰氯,其收率为86%,反应时间被有效缩减了。其中包含聚醚连段、季铵盐的一种新型催化剂,在对苯二甲酰氯合成的过程中,其反应温度是85℃,6小时的反映时间,收率超过了89.6%,并且其能够重复应用超过6次。很多化学实验都属于非均相,而此种方式能够让非均相转变成均相反应,缩短时间的同时节约了成本,更能够提升反应分子之间的碰撞几率。
超声辐射技术的应用较为广泛,其在固体非均相体系当中会产生冲击影响,分子之间能够实现剧烈碰撞与聚集,在固体表面形态、组成方面具有重要作用。超声能够在温和条件下实现有机合成,不仅能够提升收率。更能够缩短反映的时间。
基于3,3-偶氮苯二甲酸最为原料,酰化试剂选择氯化亚砜,基于超声辐射进行3,3-偶氮苯二甲酰氯的合成,其收率为95.3%,且反映的时间只需要4个小时。
氯化亚砜法的优点有很多,特别是先转移催化结合超声辐射法的应用之下,具有更为突出的优势,但是也要正视其实际存在的缺陷。此工艺中会产生二氧化硫,后期的处理费用较高,并且氯化亚砜是有毒、有刺激性气味的,对于环保来讲不利。实际生产中氯化亚砜的使用量较多,需要额外进行蒸馏、回收,成本资金投入较多。
(二)固化光气法
固化广汽属于较为活泼的一种酰化试剂,遵照反应体系明确实际应用,体系当中如果存在有机胺、有机碱等,不需要进行试剂的添加,就能够顺利进行反应。如果体系当中没有此类物质,那么需要添加有机碱[2]。其中三乙胺属于强有机碱,其能够让三光气获得快速分解,反应产生的氯化氢容易和季铵盐反应,在溶剂中被析出,会对引发效果产生不良影响,吡啶亲和性良好,其能够减缓三光气的分解速度,体系当中一直都有过量光气与吡啶,也就是活性中间体。针对一些反应来讲,如果单一催化剂无法获得预期催化效果,就要需要添加复合催化剂。使用合适的催化剂属于是固体光气法当中的难点与关键,把固体光气法应用在工业生产中,能够代替光学法与二氯亚砜法,满足高效、绿色、环保要求的同时,更能够获得更为丰富的社会效益、经济效益。
二、酰氯的实际应用
将酰氯当成是中间体进行诸多有机物的合成,在不同行业领域当中进行实际应用,比如:医药、工业、农药、资源以及环境方面。
(一)医药方面
酰氯化合物在医药创新中具有重要作用,基于线路化合物当中的活性集团、催化等作用的实际发挥,合成医药化工产品、中间体等,并且能够提供制备医药衍生物的有效措施。亚油酸与维生素E合成亚油酰氯,其属于是维生素E亚油酸酯的关键中间体,能够应用在高档的化妆品中,在皮肤、头发方面具有良好的保湿、抗衰老作用。基于酰氯作为原料,使用相转移催化法、硫脲法以及常规合成法等,能够合成不同种类的酰基硫脲。不中种类的酰氯和不同种类的胺进行反应,可以声场多种具备抗癌、抗菌、抗病毒活性等诸多生物活性酰基硫脲的医药中间体以及产品。
(二)农药方面
当前农药创新发展中的基本要求就是要高效、低成本且低毒,同时要友好地对待环境。基于酰氯作为中间体,基于醇解、胺解,拼接取代基本身的锈蚀与活性结构,和惩处具备良好生物活性特征的农药。基于氯乙酰氯作为酰化试剂,酰化合成噁二嗪类的化合物,生成乙酰基噁二嗪类的化合物,其属于是新烟碱类农药合成中的关键中间体,此种农药对比传统农药来讲,其应用的剂量更低,且具有更为良好的杀虫效果。基于酰氯作为原材料,合成了酰基硫脲,基于对其取代基的有效锈蚀,产生了全新的农药、农药中间体,其除草活性、杀菌活性更为良好。基于多单杂环、稠杂环等不同活性结构的实际引入,可以对农药创新、发展的空间进行有效拓展。
(三)资源、环境方面
基于酰氯作为中间体,对酰基硫脲衍生物进行实际合成,中包含硫原子与氧原子,强电子给予体,在其与适合的金属离子进行结合时,基于配体当中的硫原子与县级中的氧原子,可以和金属离子产生络合反映,属于是较为良好的一种金属螯合剂[3]。由于功能集团均匀分布在高分子链之上,且含量较高,所以主链型硫脲数值的吸附容量比侧链型要高,可是其的合成过程中,管控条件较为复杂,不容易成型,其力学性能并不良好。
结束语:
综上所述,基于酰氯作为原材料,同其他材料一起进行反映,基于不同取代基的有效修饰,在活性结构的拼接原理之上,实施高分子聚合,可以合成多种不同结构、性能的化工中间体以及产品,其能够在医药、资源、环境以及农药等诸多行业领域当中被广泛应用。
参考文献:
[1]孙瑞.新型生物基聚合物的合成及应用研究进展[J].天津化工,2020(5):4-5.
[2]朱文博.有机锌试剂与磺酰氯的反应研究[D].2018.
[3]雷雪.亚磺酸钠参与的若干反应研究[D].2018.