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二、不饱和烃的卤化

2,3-二溴丁二酸

C 4 H 4 Br 2 O 4 ,275.89

【英文名】 2,3-Dibromosuccinic acid

【性状】 无色针状结晶。mp 255~256℃(内消旋体)。溶于醇、醚、较易溶于热水,微溶于冷水、氯仿。

【制法】 段行信.精细有机合成手册.北京:化学工业出版社,2000:212.

于安有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的反应瓶中,加入反丁烯二酸(2)131 g(1.04 mol),水130 mL,48%的氢溴酸55 g,搅拌下加热至70℃,使固体物溶解。保持65~70℃,慢慢滴加溴160 g(1.0 mol)。加完后继续搅拌反0.5 h,而后回流4 h。冷却后,过滤析出的固体,水洗,干燥,得2,3-二溴丁二酸(1)220 g,收率80%,mp 169~171℃。

【用途】 生物素(维生素H)中间体,也用作阻燃剂。

α β -二溴丙醛

C 3 H 4 Br 2 O,215.87

【英文名】 α β -Dibromopropanal

【性状】 浅黄色发烟液体。bp 86℃/2.39 kPa。 2.20, n D 1.5082。溶于乙醇、乙醚、氯仿,水。

【制法】 CanPat.363198.

于安有搅拌器、回流冷凝器(安有氯化钙干燥管)、滴液漏斗、温度计的反应瓶中,加入四氯化碳200 g,丙烯醛(2)100 g(1.79 mol),搅拌下冷却至0℃,慢慢滴加由300 g溴(1.875 mol)和150 g四氯化碳配成的溶液,开始时溴的颜色很快消失,基本加完后反应液呈淡红色,继续搅拌2 h。减压回收四氯化碳,而后收集56~60℃/750 Pa的馏分,得浅黄色液体(1)192~230 g,收率50%~60%。

【用途】 抗癌药甲氨蝶呤(Methotrexate)等的中间体。

Z )-1-溴-2-甲基-1-丁烯

C 5 H 9 Br,149.03

【英文名】 Z )-1-Bromo-2-methyl-1-butene

【性状】 无色、略有刺激性气味液体。

【制法】 吴磊,叶和珏,肖定军.中国医药工业杂志,2004,35(2):67.

二乙氧基磷酰乙酸乙酯(3):于反应瓶中加入亚磷酸三乙酯(2)16.6 g(0.1 mol)和氯乙酸乙酯12.25 g(0.1 mol),搅拌回流反应2 h,至不再有气体(氯乙烷)生成。减压蒸馏,收集142~145℃/1.2 kPa 馏分,得无色透明液体(3)20 g,收率89.3%(文献值bp140℃/1.3 kPa)。

E )-3-甲基-2-戊烯酸乙酯(4):NaH 1.2 g(0.05 mol)加入50 mL DMF中,充分搅拌并冷至0℃,逐滴加入上述化合物(3)11.2 g(0.05 mol),控制滴加速度,以反应体系温度不超过5℃为宜。加完后常温反应1 h,直至无气泡产生。0℃滴加丁酮3.6 g(0.05 mol),常温搅拌3 h后加入水100 mL。冷却,用乙醚(10 mL×3)萃取。有机层用无水MgSO 4 干燥,蒸除溶剂后得淡黄色粗产物(4)6.2 g。用柱色谱分离[乙酸乙酯-石油醚(1∶5)],得到无色液体(4)5.82 g,收率82%。

E )-3-甲基-2-戊烯酸(5):将化合物(4)7.1 g(0.05 mol)、乙醇1.5 mL和10%氢氧化钠溶液35.5 mL混合后回流反应6 h。冷却后倾入冷水50 mL中,稀盐酸调至pH2,溶液变浑浊,冰箱中放置过夜析晶。抽滤,得到白色片状晶体(5)5.10 g,收率89.5%,mp 48~50℃(文献值48~49℃)。

Z )-1-溴-2-甲基-1-丁烯(1):化合物(5)1.14 g(10 mmol)溶于氯仿10 mL中,冰盐浴冷至0℃后逐滴加入Br 2 (0.54 mL,10.5 mmol),常温搅拌8 h。冰盐浴冷却下滴加Et 3 N 4.0 mL(28 mmol),加毕,常温反应5 h。缓慢升温至50℃,约2 h后不再产生二氧化碳气泡。冷却,加入1 mol/L盐酸(约20 mL)调至pH7左右。水层用乙酸乙酯(10 mL×2)萃取,有机层用饱和食盐水洗,无水MgSO 4 干燥。过滤,滤液蒸干后得到黄褐色粗产物(1)1.4 g。用柱色谱分离[乙酸乙酯-石油醚(1∶4)],得无色、略有刺激性气味液体(1)1.08 g,收率72.5%。

化合物(1)对光较敏感,以上均需避光操作。柱色谱纯化后可加入少许NaHCO 3 或Ph 3 P做稳定剂。

【用途】 药物合成、有机合成中间体。

全氯乙烷

C 2 Cl 6 ,236.80

【英文名】 Perchloroethane

【性状】 无色结晶性粉末,具有樟脑气味,易挥发。mp 183~187℃(封管)。溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿和油类。不溶于水。

【制法】 张大国.精细有机单元反应合成技术——卤化反应及其实例.北京:化学工业出版社,2009,4.

将脱水的四氯乙烯(2)加入反应瓶中,用强光照射,慢慢通入氯气,反应温度逐渐升高,最后保持在90~100℃,继续通入氯气。当反应液由浑浊变淸,并且通氯导管中出现结晶时,氯化达到终点。停止通入氯气,提高温度至120℃,排出反应瓶中多余的氯气。将反应物倒入沸水中,加入1%的碳酸钠溶液和5%的尿素溶液,充分搅拌以除去氯。用水充分洗涤后冷却结晶,抽滤,水洗,于40℃干燥,得化合物(1),收率72%以上。

【用途】 樟脑代用品。也是一种兽用驱虫药,主要用于反刍兽肝蛭病及胃蛭病等。

3-氯-2-甲基丙酸

C 4 H 7 O 2 Cl,122.55

【英文名】 3-Chloro-2-methylpropanoic acid

【性状】 无色液体。

【制法】 Nam D H,Lee C S,Kyu D D Y.J Pharm Sci,1984,73(12):1843.

于干燥的反应瓶中,加入丙烯酸(2)43 g(0.5 mol),对苯二酚4~5 mg,干燥的乙醚100 mL,搅拌溶解,于0℃通入干燥的氯化氢气体5 h至饱和。室温放置3天,减压蒸馏,收集106~107℃/2.0 kPa的馏分,得无色液体(1)57 g,收率93%。

【用途】 高血压和充血性心力衰竭病治疗药卡托普利(Captopril)中间体。

3-溴丁醛缩乙二醇

C 6 H 11 BrO 2 ,195.06

【英文名】 3-Bromobutyraldehyde ethylene acetal

【性状】 黄色油状液体。bp 69~71℃/798 Pa。

【制法】 袁春良,叶和珏.中国医药工业杂志,2003,34(10):487.

于500 mL三颈瓶中加入无水乙醚90 mL,冰浴冷至0℃,搅拌下通入由五氧化二磷与40%氢溴酸产生的HBr气体。30 min后乙醚溶液呈淡黄色。另取丁烯醛(2)12 mL(0.147 mol),用无水乙醚70 mL稀释,冰浴冷至0℃,慢慢滴至上述所得饱和HBr的乙醚溶液中,约1.5 h加完。加完后于0℃搅拌反应2 h。撤去冰浴,20℃下加入无水乙二醇26 mL(0.466 mol)和干燥的4A分子筛35 g,混合物于20~25℃搅拌过夜。

将NaHCO 3 24 g(0.286 mol)和Na 2 CO 3 12 g(0.113 mol)混合后缓慢加至如上反应液中,剧烈搅拌,以免产生大量气泡而外溢。加完后抽滤,滤液依次用适量饱和NaHCO 3 溶液和饱和氯化钠溶液洗涤两次,无水硫酸镁干燥。过滤,减压蒸馏,收集69~71℃/798 Pa的馏分,得淡黄色油状液体(1)21.9 g,收率80.8% 。

【用途】 药物、有机合成中间体。

碘代环己烷

C 6 H 11 I,210.06

【英文名】 Iodocyclohexane

【性状】 浅黄色油状液体。bp 48~49.5℃/0.532 kPa。 1.625, 1.551。

【制法】 Stone H and Shechter H.Org Synth,1963,Coll Vol 4:543.

于反应瓶中加入95%的磷酸221 g(2.14 mol),碘化钾250 g(1.5 mol),再加入环己烯(2)41 g(0.5 mol)。搅拌下于80℃反应3 h。冷却,加入100 mL水和250 mL乙醚,继续搅拌。分出乙醚层,用10%的硫代硫酸钠溶液50 mL脱色,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。蒸出乙醚后减压蒸馏,收集48~49.5℃/0.532 kPa的馏分,得化合物(1)93~95 g,收率88%~90%。

【用途】 抗帕金森病药盐酸苯海索(Benzhexol hydrochloride)、广谱抗吸虫和绦虫药物吡喹酮(Praziquantelp)等的中间体。

1-溴-3-乙氧基丙烷

C 5 H 11 BrO,167.04

【英文名】 1-Bromo-3-ethoxypropane

【性状】 无色油状液体。bp 149~151℃。

【制法】 王燕,陈建辉,叶伟东.中国医药工业杂志,2004,35(4):203.

3-乙氧基丙烯(3):于反应瓶中加入无水乙醇200 mL,分次加入金属钠25.3 g(1.1 mol),搅拌回流至钠消失。回流滴加烯丙基氯(2)76.5 g(1.0 mol),约1 h加完。加完后继续回流3 h,GC监测反应。冷却,滤除氯化钠。滤液常压蒸馏,收集63~67℃馏分,得无色油状物(3)85.6 g,收率99.3%。

1-溴-3-乙氧基丙烷(1):于反应瓶中加入(3)86 g,石油醚200 mL,过氧化苯甲酰2.42 g,冰盐浴冷却。于-5~0℃慢慢通入溴化氢气体(经过1,2,3,4-四氢萘洗涤瓶以除去其中少量的溴),尾气用5%的氢氧化钠溶液吸收。用GC跟踪反应,4 h后反应结束。用10%的亚硫酸氢钠水溶液洗涤2次,水洗至中性,无水硫酸钠干燥。过滤,蒸馏,收集147~151℃的馏分,得化合物(1)149.7 g,收率89.6%。

【用途】 Sternbach生物素侧链合成中间体。

1-溴-3-氯丙烷

C 3 H 6 BrCl,157.44

【英文名】 1-Bromo-3-chloropropane

【性状】 无色液体。mp 142~143℃。 1.592, n D 1.4851。溶于乙醇、乙醚、氯仿,不溶于水。

【制法】 Traynham J G,Conte J S.J Org Chem,1957,22(6):702.

于反应瓶中加入新分馏过的3-氯丙烯(2)38 g(0.5 mol),冰水浴冷却,用低压紫外灯照射,慢慢通入相当于3-氯丙烯投料量1.1~1.2倍的溴化氢气体,约2~8 h通完。反应液用水、3%的碳酸氢钠各洗涤三次,水洗至中性。无水氯化钙干燥过夜,减压分馏,先蒸出低沸物,再收集68~69℃/7.9 kPa的馏分,得1-溴-3-氯丙烷(1)61.5 g,收率78%。

【用途】 精神病治疗药氯丙嗪(Chlorpromazine)、三氟拉嗪(Trifluoperazine)、奋乃静(Perphenazine)等的中间体。

1-苯甲酰氧基-5-碘戊烷

C 12 H 15 IO 2 ,318.15

【英文名】 1-Benzoxy-5-iodopentane

【性状】 无色液体。bp 125℃/33.25 Pa。

【制法】 Kabalka G W,et al.J Org Chem,1980,45(18):3578.

于安有搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应瓶中,加入BH 3 -THF溶液10 mmol,冷至0℃,搅拌下加入5-苯甲酰氧基-1-戊烯(2)5.7 g(30 mmol),搅拌反应1 h。加入氯化碘1 mL(20 mmol),室温搅拌反应45 min。过氧化铝柱色谱分离,得无色液体(1)5.63 g,收率88%(以氯化碘计),bp 125℃/33.25 Pa。

【用途】 药物、有机合成中间体。

2-氯环己醇

C 6 H 11 ClO,134.61

【英文名】 2-Chlorocyclohexnol

【性状】 无色液体。88~90℃/2.67 kPa。

【制法】 ①Coleman G H,Johnatone H F.Org Synth,1932,Coll Vol 1:158.②Giuliana Righi,Paolo Bovicelli, Anna Sperandio.TetrahedronLetters,1999,vol.40(32):5889.

于反应瓶中加入500 mL水,25 g氯化汞,溶解后加入800 g冰水。另将190 g氢氧化钠溶于500 mL水中,冷却后与上面的混合物混合,冰盐浴冷却下通入氯气,直至汞化合物的黄色恰巧消失为止。搅拌下慢慢加入1600 mL冷硝酸(1.5 mol/L),得次氯酸溶液。取一定体积的次氯酸溶液加入到用盐酸酸化的碘化钾溶液中,用标准的硫代硫酸钠溶液滴定,计算次氯酸溶液的浓度。一般在3.5%~4%。

于安有搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝器的反应瓶中,加入环己烯(2)123 g(1.5 mol),冰水浴冷却,剧烈搅拌下加入计算量的1/4体积的次氯酸溶液,保持反应温度在15~20℃。搅拌片刻后取出1 mL反应液,加入到用盐酸酸化的碘化钾溶液中不产生黄色时,再加入次氯酸溶液,如此反复,直至反应完全。将反应液用食盐饱和,而后碱进行水蒸气蒸馏,直至无油状物。馏出物用食盐饱和,分出油层,水层以乙醚提取,合并油层与提取液,无水硫酸钠干燥,水浴蒸出乙醚。减压蒸馏,收集88~90℃/2.67 kPa的馏分,得2-氯环己醇(1)145 g,收率72%。

【用途】 合成低毒高效杀螨剂克螨特(Propargite)等的中间体。

5-氯-6-羟基-10,13-二甲基-17-氧代十六氢-1 H -环戊[ α ]菲-3-基醋酸酯

C 21 H 31 ClO 4 ,382.93

【英文名】 5-Chloro-6-hydroxy-10,13-dimethyl-17-oxohexadecahydro-1 H -cyclopenta[ α ]phe-nanthren-3-yl acetate

【性状】 浅黄色或类白色固体。mp 220.8~222.8℃。

【制法】 金灿,徐寅,金炜华等.浙江化工,2013,44(12):8.

于反应瓶中加入化合物(2)1.0 g,乙醇20 mL,室温搅拌溶解。冷至-10℃,慢慢同时将10%的次氯酸钠水溶液4.73 g和冰醋酸0.83 g加入反应瓶中。保持反应液-10℃,约30 min加完。加完后继续搅拌反应1.5 h。减压浓缩,加入适量水,加热搅拌10 min。趁热过滤,滤饼水洗,得粗品。将其溶于乙酸乙酯,活性炭脱色。减压浓缩,得浅黄色或类白色固体(1),mp 220.8~222.8℃。

【用途】 抗早孕药米非司酮(Mifepristone)中间体。

1,1-二氯-3,3-二甲基丁烷

C 6 H 12 Cl 2 ,155.06

【英文名】 1,1-Dichloro-3,3-dimethylbutane

【性状】 无色液体。bp 147~149℃, 1.4401。易溶于乙醚、乙醇、丙酮,不溶于水。

【制法】 孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:124.

于安有搅拌器、通气导管的反应瓶中,加入叔丁基氯(2)186 g(2 mol),无水三氯化铝9 g,冷至-30℃,搅拌下通入氯乙烯气体(由1,2-二氯乙烷250 g、氢氧化钠150 g、无水乙醇200 mL,于50~90℃反应产生),约1.5 h通完。而后于30 min内升温至-15℃,剧烈搅拌下加入2 mol/L的盐酸150 mL。分出有机层,用水洗涤(100 mL×2),无水硫酸镁干燥。室温下减压蒸去过量的氯乙烯,得粗产品311 g,收率~100%。蒸馏,收集147~149℃的馏分,得化合物(1)280 g,收率90%。

【用途】 抗真菌药特比萘芬(Terbinafine)等的中间体。

2,4,5-三氯苯基- γ -碘代丙炔醚

C 9 H 4 Cl 3 IO,361.53

【英文名】 2,4,5-Trichlorophenyl- γ -iodopropargyl ether, Haloproginum

【性状】 无色或类白色结晶性粉末。mp 110~114℃。有特臭。溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯,微溶于醇,几乎不溶于水。

【制法】 上海医药工业研究院.全国原料药工艺汇编.国家医药管理总局,1980:221.

将2,4,5-三氯苯基- γ -炔丙基醚(2)23.55 g(0.1 mol)溶于250 mL甲醇中;再将碘27 g(0.107 mol)、碘化钾26.8 g(0.162 mol)和70%的甲醇60 mL配成溶液。将上述两种溶液混合均匀待用。

将氢氧化钾6.7 g(0.12 mol)配成20%的溶液,搅拌下于15℃分批加入上述混合液,每次加料后搅拌至棕黄色完全褪去,约15 min加完。加完后据需搅拌反应片刻。放置冷却1 h,抽滤。水洗,以乙醚-甲醇重结晶,得化合物(1),收率70%。

【用途】 抗真菌药、消毒防腐药氯丙炔碘(Haloprogin)原料药。

丁基氨基甲酸3-碘-2-丙炔酯

C 8 H 12 NO 2 I,281.09

【英文名】 3-Iodo-2-propynyl butylcarbamate

【性状】 白色或淡黄色固体。mp 65~66.5℃。

【制法】 徐守林.精细化工中间体,2010,40(5):58.

于反应瓶中加入化合物(2)15.5 g(0.1 mol),甲醇200 mL,冷至10℃,搅拌下滴加含28%的氯化碘(0.106 mol)的15%氯化钠溶液60 g,约30 min加完,同时滴加25%的氢氧化钠溶液以保持反应体系pH=7。加完后继续于10~30℃搅拌反应2 h。调至pH7,以甲苯提取(100 mL×3),合并有机层,水洗,减压蒸出甲苯,得白色或淡黄色固体(1),收率96.8%,纯度99.2%(HPLC),mp 65~66.5℃。

【用途】 杀菌剂。

E )-2,3-二溴-2-丁烯酸

C 4 H 4 Br 2 O 2 ,243.88

【英文名】 E )-2,3-Dibromo-2-butenoic acid, ( E )-2,3-Dibromobut-2-enoic acid

【性状】 无色结晶。mp 91~93℃。

【制法】 Ngi S I,AnselmiE,Abarbri M,et al.Org Synth,2008,85:231.

于反应瓶中加入2-丁炔酸(2)3.0 g(0.036 mol),甲醇10 mL,氩气保护下冰盐浴冷至-10℃。于25 min以上滴加溴11.51 g(3.7 mL,0.072 mol),控制滴加速度,反应液温度不能超过-5℃。加完后滴液漏斗用2 mL甲醇冲洗。生成的暗红色溶液冰盐浴冷却下继续搅拌反应15 min。于5~7 min滴加1.32 mol/L的Na 2 S 2 O 5 溶液30 mL,反应放热,当过量的溴反应完后反应液呈浅黄色。乙醚提取4次,合并乙醚层,饱和盐水洗涤,无水硫酸镁干燥。过滤,旋转浓缩,得浅黄色固体7.61 g,收率87%。将其溶于盛有10 mL二氯甲烷的烧杯中,加入10 mL己烷,于通风橱中放置15 h,大多数溶剂挥发,过滤,石油醚洗涤,真空干燥,得无色结晶(1)6.69 g,mp 91~93℃,收率76%。

【用途】 药物、有机合成中间体。

Z )-3-溴-2-丙烯酸乙酯

C 5 H 7 BrO 2 ,179.01

【英文名】 Ethyl( Z )-3-bromo-2-propenoate

【性状】 无色液体。bp 92~93℃/5.30 kPa。溶于乙醇、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、苯等有机溶剂,不溶于水。

【制法】 Ma S M,Lu X Y.Org Synth,1998,Coll Vol 9:415.

于安有搅拌器、通气导管、回流冷凝器的反应瓶中,加入溴化锂10 g(0.115 mol),乙腈100 mL,冰醋酸7 g(0.116 mol),2-丙炔酸乙酯(2)9 g(0.092 mol),通入氮气,搅拌下回流反应24 h。冷至室温,加入水20 mL,用固体碳酸钾中和。分出有机层,水层用乙醚提取三次。合并有机层,无水硫酸镁干燥,减压浓缩后,剩余物减压蒸馏,收集92~93℃/5.3 kPa的馏分,得化合物(1)14 g,收率85%。

【用途】 有机合成、新药开发中间体。

E )-3-氯-1-苯基丙-2-烯-1-酮

C 9 H 7 ClO,166.61

【英文名】 E )-3-Chloro-1-phenylprop-2-en-1-one

【性状】 黄色液体。

【制法】 马养民,傅建熙,张作省.西北林业科技大学学报,2003,31(1):142.

于安有搅拌器、温度计、通气导管、滴液漏斗的反应瓶中,加入二氯甲烷300 mL,于10℃左右通入乙炔气体至饱和,加入无水三氯化铝31 g,搅拌下滴加苯甲酰氯(2)25 mL(0.215 mol),温度逐渐升高,控制反应液温度在20~25℃,约20 min加完。此时三氯化铝基本溶解,反应液呈紫红色。保持20~25℃继续通入乙炔6 h,至不再吸收乙炔为止。将反应液倒入500 g冰盐水中,分出有机层,水层用乙醚提取3次。合并有机层,饱和盐水洗涤2次,无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,得黄色液体(1)28.6 g,收率79.8%。

【用途】 前列腺素类新药中间体。 f3RRfns1SulG/6hPv+8Y7xGjMuDsyzphVEI/Yv3oeDG9jXgGjQ3Bb4GbQtI2bum0

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