十、羧酸及其衍生物的卤化 |
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C 5 H 9 ClO,120.58
【英文名】 Trimethylacetyl chloride
【性状】 无色液体。bp 104~105℃。
【制法】 方法1 王慧荣,高中良,丁盼.化学试剂,2010,32(11):1040.
于干燥的反应瓶中,加入三甲基乙酸(2)102.2 g(1.0 mol),四氯化碳260 mL,催化剂四氯化锡3.90 g,搅拌下加热回流,慢慢滴加四氯化硅110.44 g(0.65 moL),加完后继续回流反应19 h。再于200℃反应5 h。反应结束后,冷却,蒸馏,收集103~106℃的馏分,得无色透明液体(1),收率76.1%。
方法2 刘守信,张红利,李振朝.化学试剂,1995,17(4):209.
于反应瓶中加入三甲基乙酸(2)102 g,加热熔化。搅拌下加热至120℃,慢慢滴加苯甲酰氯211 g,约4 h加完。加完后保持回流温度继续搅拌反应6 h。精馏,收集104~105℃的馏分,得无色液体(1)104 g,收率86%。
也可以采用氯化亚砜作氯化试剂,收率63%。
【用途】 青光眼病治疗药盐酸地匹福林(Dipivefrinehydrochloride)、头孢唑林(Cefazolin)等的中间体。
C 9 H 7 ClO 3 ,198.61
【英文名】 Acetylsalicyloyl chloride, O -Acetoxybenzoylchloride
【性状】 浅黄色液体。
【制法】 王文静,吕玮,卢泽.河南化工,2006,25(1):39.
于反应瓶中加入阿司匹林(2)9.0 g,氯化亚砜5 mL,2滴吡啶,油浴加热至75℃,直至无气体放出。减压浓缩,冷却,得浅黄色液体(1),收率98%。
【用途】 解热镇痛药贝诺酯(Benoyilate)等的中间体。
C 13 H 9 BrO,261.16
【英文名】 3-Bromobenzophenone
【性状】 淡黄色固体。mp 76~77℃。
【制法】 廖永卫,陈卫平.中国医药工业杂志,1997,28(9):387.
间溴苯甲酰氯(3):于安有搅拌器、回流冷凝器(顶部安一只氯化钙干燥管,并连接导气管至氯化氢、二氧化硫吸收装置)的反应瓶中,加入间溴苯甲酸(2)118 g(0.587 mol),氯化亚砜100 mL,搅拌加热回流5 h。水泵减压蒸馏回收氯化亚砜,冷后将剩余物溶于100 mL二氯甲烷中,制成(3)的溶液备用。
3-溴二苯酮(1):于反应瓶中加入苯80 mL,无水三氯化铝87 g(0.65 mol),二氯甲烷200 mL,冰水浴冷至20℃以下,滴加上述(3)溶液,约1 h加完。加完后回流反应8 h。冷后倒入500 g碎冰和100 mL浓盐酸的混合液中。分出有机层,水层用二氯甲烷提取(100 mL×2)。合并有机层,依次用水、饱和碳酸氢钠水溶液、水洗涤,无水硫酸钠干燥。回收二氯甲烷至干,得浅黄色固体(1)142 g,收率92.8%,mp 74~76℃。
【用途】 非甾体消炎镇痛药酮洛芬(Ketoprofen)等的中间体。
C 8 H 7 ClO 4 S,234.5
【英文名】 α -Sulfonylphenylacetyl chloride
【性状】 浅黄色结晶性粉末。具吸湿性。
【制法】 Morimoto S,et al.J Med Chem,1972,15(11):1105.
于安有电磁搅拌器、温度计、回流冷凝器的反应瓶中,加入乙醚10 mL、氯化亚砜33 g(0.275 mol),分批加入DL- α -磺酸基苯乙酸(2)二水合物8.5 g(0.0338 mol),室温搅拌反应至基本无氯化氢和二氧化硫气体逸出。加入DMF三滴,于40℃反应4 h,冷后加40 mL乙醚稀释。加入正己烷60 mL,冷至-25℃以下放置8 h,滤出析出的浅黄色结晶。于盛有五氧化二磷的真空干燥器中干燥,得浅黄色结晶性粉末(1)5.7 g,收率72%。
【用途】 抗生素磺苄西林钠(Sulbenicillin sodium)等的中间体。
C 5 H 7 ClO 3 ,150.56
【英文名】 Succinic acid monomethyl ester chloride, Methoxycarboxypropionyl chloride
【性状】 无色液体。bp 56~65℃/399 Pa。 1.4400。溶于乙醚、氯仿、苯,遇水容易分解。
【制法】 ①孙跃冉,牟徽,常明等.石家庄学院学报,2010,12(6):21.②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,2007:118.
丁二酸单甲酯(3):于1 L反应瓶中加入丁二酸酐(2)400 g(4.0 mol),无水甲醇200 mL,搅拌下加热回流2 h。减压回收甲醇。趁热倒出,冷后固化,干燥后得丁二酸单甲酯(3)500 g,收率94%,mp 56~58℃。
丁二酸单甲酯酰氯(1):将化合物(3)264 g(2 mol)置于反应瓶中,加入氯化亚砜300 mL,搅拌下水浴加热至30~40℃,反应3 h,注意吸收氯化氢和二氧化硫气体。减压蒸出氯化亚砜,而后收集bp 90~95℃/2.39 kPa的馏分,得无色液体(1)275 g,收率92.5%。
【用途】 减肥药利莫那班(Rimonabant)、抗心律失常药丁氢萘心定(Butikacin)等的中间体。
C 14 H 11 IO,322.15
【英文名】 Benzyl p -iodophenyl ketone
【性状】 白色粉末状固体。mp 99~100℃。溶于氯仿、二氯乙烷、热乙醇,不溶于水。
【制法】 徐林,俞雄,徐懋丽等.中国医药工业杂志,2001,32(9):393.
苯乙酰氯(3):于反应瓶中加入苯乙酸(2)68 g(0.5 mol),氯化亚砜80 mL,慢慢加热至40~45℃,搅拌反应3 h。水泵减压蒸出过量的氯化亚砜。加入少量干燥的苯,继续减压蒸馏,收集55~57℃/1.33 kPa的馏分,得化合物(3)62 g,收率82%。
对碘苯基苄基酮(1):于反应瓶中加入1,2-二氯乙烷200 mL,无水三氯化铝78.4 g(0.58 mol),搅拌下慢慢加入上述化合物(3)63.5 g(0.41 mol)。冷至10℃左右,滴加碘苯83.7 g(0.41 mol),约2 h加完,而后保温反应20 h。将反应物倒入含有盐酸的冰水中(65 mL浓盐酸和300 g碎冰)。分出有机层,水层用二氯乙烷提取(100 mL×3)。合并有机层,水洗,无水硫酸钠干燥。减压蒸出溶剂,得棕黑色油状液体,冷后固化。用乙醇重结晶2~3次,活性炭脱色,得白色粉末状固体(1)44 g,收率21%,mp 98~100℃。
【用途】 主要用作防治骨质疏松症和乳腺癌药物艾多昔芬(Idoxifene)等的中间体。
C 13 H 7 ClFNO 3 ,279.65
【英文名】 4-Chloro-3-nitro-4'-fluorodiphenyl ketone
【性状】 咖啡色结晶。mp 98~99℃。
【制法】 王宝军,李平等.中国医药工业杂志,1983,14(11):1.
3-硝基-4-氯-苯甲酰氯(3):于安有搅拌器、回流冷凝器的反应瓶中,加入3-硝基-4-氯-苯甲酸(2)10 g(0.05 mol),氯化亚砜30 mL,加热回流3 h。减压蒸出氯化亚砜,冷后加入10 mL硝基苯,得化合物(3)的溶液待用。
4-氯-3-硝基-4'-氟二苯酮(1):于反应瓶中加入硝基苯60 mL,无水三氯化铝18 g(0.135 mol),氟苯12 mL(0.13 mol),慢慢加热,升温至60℃,滴加上述(3)溶液。加完后升温至100℃,搅拌反应2 h。冷后小心倒入含有10 mL盐酸的200 g碎冰中,充分搅拌,分出有机层。将有机层水蒸气蒸馏至无油状物馏出。剩余物冷后用50 mL乙醇重结晶,得咖啡色化合物(1)11.4 g,收率82.7%,mp 98~99℃。
【用途】 苯并咪唑类驱虫药氟苯咪唑(Flubendazole)等的中间体。
C 5 H 4 ClNO 2 ,145.55
【英文名】 5-Methyl-4-isoxazolcarbonyl chloride
【性状】 无色液体。bp 74~76℃/2.67 kPa。
【制法】 ①Kumiko A,Eriko T,Yuko A,et al.Organic and Biomolecular Chemistry,2004,2(4):625.②王绍杰,吴秀静,胡玉柱.中国药物化学杂志,2000,10(3):199.
于反应瓶中加入5-甲基异 唑-4-甲酸(2)60 g(0.42 mol),苯100 mL,搅拌下加热回流。慢慢滴加氯化亚砜47 mL(0.63 mol)。加完后回流反应1 h。加入几滴DMF,再回流反应2 h。减压蒸馏,先蒸出苯和未反应的氯化亚砜,而后收集74~76℃/2.67 kPa的馏分,得无色液体(1)67 g,收率90%。
【用途】 抗炎镇痛药,免疫调节剂来氟米特(Leflunomide)等的中间体。
C 12 H 13 ClO,218.69
【英文名】 1-Phenylcyclopentanecarbonyl chloride
【性状】 bp 149~150℃/2.66~3.06 kPa。
【制法】 ①Calderon S N,Newman A H,Tortella F C.J Med Chem,1991,34(11):3159.②Hudkins RL,Mailman R B,DeHaven-Hudkins DL.J Med Chem,1994,37(13):1964.
于反应瓶中加入1-苯基环戊烷羧酸(2)95 g(0.5 mol),苯200 mL,搅拌下慢慢滴加三氯化磷96 g(0.7 mol)。加完后回流反应5 h。冷却后分出下层亚磷酸。有机层减压蒸馏回收苯和未反应的三氯化磷(可以套用),得粗品酰氯。最后收集149~150℃/2.66~3.06 kPa的馏分,得1-苯基环戊酰氯(1)88 g,收率80%。
【用途】 止咳药咳美芬(Caramipheni)、咳必清(carbetapentane citrate)等的中间体。
C 11 H 8 ClNO 2 ,221.64
【英文名】 5-Methyl-3-phenyl-4-isoxazolcarbonyl chloride, 5-Methyl-3-phenyl-4-isoxazolcarbonyl chloride
【性状】 浅黄色黏稠液体,易溶于乙醚、丙酮、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯,不溶于水。
【制法】 ①Natate N R,McKenna John I,Niou Cheng-Shyr,et al.J Org Chem,1985,50(26):5660.②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,2007:126.
于反应瓶中加入5-甲基-3-苯基异 唑-4-甲酸(2)9.0 g(0.044 mol),甲苯90 mL,共沸脱水,馏出液澄清后,冷至15℃以下,分次加入五氯化磷10 g(0.048 mol),加完后继续搅拌反应1 h,再于25℃左右反应1 h。降温至15℃以下,滴加碳酸氢钠18.5 g溶于140 mL水配成的溶液,搅拌15 min,分出水层,用甲苯提取一次,合并甲苯层,无水硫酸镁干燥,减压蒸去溶剂,得浅黄色黏稠物(1)8.6 g,收率88%。密闭保存备用。
【用途】 抗生素苯唑西林钠(Oxacillin sodium.)等的中间体。
C 8 H 14 ClBrO 2 ,257.55
【英文名】 Ethyl 2-bromo-6-chlorohexate
【性状】 无色油状液体。bp 114~122℃/0.53 kPa。 1.4783。溶于乙醚、乙醇、丙酮,不溶于水。
【制法】 薛克亮,黄明湖,汪敏等.中国医药工业杂志,1990,21(9):250.
于反应瓶中加入ω-氯己酸(2)30 g(0.2 mol),三氯化磷35 mL(0.4 mol),冷却下慢慢滴加溴素72 g(0.45 mol)。加完后室温搅拌反应30 min,慢慢升温至75~80℃,搅拌反应7 h。蒸去过量的溴和三氯化磷,滴加无水乙醇40 mL,加热回流1 h。冷却后倒入冰水中,分出油层。油层水洗后减压蒸馏,收集114~122℃/0.53 kPa的馏分,得化合物(1)46 g,收率89.6%。
【用途】 局部麻醉药布比卡因(Bupivacaine)、罗哌卡因(Ropivacaine)等的中间体。
C 15 H 16 ClN 3 O 5 ,353.76
【英文名】 4-Ethyl-2,3-dioxopiperazine-1-carboxamido- p -hydroxyphenylacetyl chloride
【性状】 黄色固体。
【制法】 ①魏文珑,李俊波,杨欣等.广州化工,2006,34(5):1.②朗咸坤.齐齐哈尔大学学报,2006,22(6):15.
于反应瓶中加入二氯甲烷50 mL,三光气2 g(0.0067 mol),4-乙基-2,3-二氧代哌嗪-1-甲酰氨基-对羟基苯基乙酸(2)6.6 g(0.02 mol),搅拌下冷至-5℃,慢慢滴加三乙胺3.6 g(0.036 mol),滴加过程中保持反应液<5℃。加完后冰浴中继续搅拌反应2.5 h。过滤,减压浓缩后,得黄色固体(1)6.9 g,收率97.6%。
【用途】 抗生素氧哌嗪青霉素(Piperacillin)中间体。
C 8 H 6 Cl 2 N 2 O,217.05
【英文名】 p -Chlorophenylhydrazonoacetyl chloride
【性状】 淡黄色固体。mp 141~142℃。
【制法】 ①夏小祥,李成平,李景华.浙江工业大学学报,2010,38(4):376.②魏文珑.广州化工,2006,34(5):376.
于反应瓶中加入二氯甲烷10 mL,三光气1.35 g,对氯苯腙乙酸(2)1.0 g,搅拌下冷至-5℃,慢慢滴加由 N -甲基吡咯烷酮0.3 g和3 mL二氯甲烷的溶液,约1 h加完。加完后继续于-5℃搅拌反应至深生成橙色溶液。通入氮气赶出残留的废气。减压蒸出溶剂,剩余物过硅胶柱纯化,乙酸乙酯-己烷(1∶4)洗脱,得淡黄色固体(1)0.97 g,mp 141~142℃,收率53%。
【用途】 小麦化学杂交剂苯哒嗪酸(Clofencent)等的中间体。
C 7 H 4 Cl 3 NO 2 ,240.47
【英文名】 4-Nitro- α , α , α -trichloromethylbenzene
【性状】 浅黄色固体。mp 45~47℃。
【制法】 陈红飚,林原斌,罗和安等.有机化学,2005,25(5):532.
于安有搅拌器、温度计、回流冷凝器(安氯化钙干燥管)的反应瓶中,加入4-硝基苯甲酸(2)4.0 g(0.024 mol),苯膦酰二氯5.0 g(0.026 mol),五氯化磷10.5 g(0.05 mol),油浴加热,搅拌反应数分钟后,大部分固体溶解。溶液呈淡黄色,并放出大量氯化氢气体。回流反应19 h,减压蒸出三氯氧磷(约5 mL),将剩余的液体慢慢倒入10%的碳酸钠溶液中,调节至pH8左右,冷却静置,析出黄色固体。用甲醇重结晶,得浅黄色固体(1)4.97 g,mp 45~47℃,收率86.3%。
【用途】 农药(氟胺氰菊酯、氟虫腈、氟幼脲等)、医药中间体。
C 6 H 9 ClO 3 ,164.59
【英文名】 Ethyl 2-chloroacetoacetate, Ethyl 2-chloro-3-oxobutanoate
【性状】 油状液体。
【制法】 张大国.精细有机单元反应合成技术——卤化反应及其应用.北京:化学工业出版社,2009:140.
于反应瓶中加入乙酰乙酸乙酯(2)58.56 g,冰盐浴冷却,搅拌下于0~5℃慢慢滴加硫酰氯60.75 g,约3~5 h加完。加完后自然升温反应1 h,而后室温反应3 h。放置过夜。于40~50℃水泵减压抽出二氧化硫和氯化氢气体,而后于90℃减压蒸出未反应的原料(2),得粗品化合物(1)74~75 g,收率97%~99%。
【用途】 十二指肠溃疡、胃溃疡等疾病治疗药西咪替丁(Cimetidine)等的中间体。
C 10 H 10 BrFO 2 ,261.09
【英文名】 Ethyl α -Bromo-2-fluorophenylacetate
【性状】 油状液体。
【制法】 王相泉,岳珊珊,李进都,常森,孙铁民.中国医药工业杂志,2014,45(10):913.
于反应瓶中加入2-氟苯乙酸乙酯(2)21.0 g(1154 mmol),氯仿200 mL,NBS 8.2 g(46.1 mmol),偶氮二异丁腈0.65 g(3.9 mmol),于70℃回流反应2 h。重复上述加入NBS和偶氮二异丁腈操作2次,冷至0℃,搅拌20 min。过滤,滤液中加入30%的焦亚硫酸钠溶液150 mL,搅拌30 min。分出有机层,依次用5%的碳酸钠、水洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,浓缩,得黄色油状物(1)28.4 g,收率94.3%。
【用途】 心脑血管疾病治疗药普拉格雷(Prasugrel)中间体。
C 5 H 8 Cl 2 O,155.02
【英文名】 5-Chloropentanoyl chloride
【性状】 无色透明液体。
【制法】 童国通.中国医药工业杂志,2008,39(7):495.
四氢吡喃-2-酮(3):于反应瓶中加入乙酸乙酯200 mL,环戊酮(2)38 mL(0.43 mol),ZSM-5分子筛50 # 10 g和98%硫酸0.5 mL,缓慢滴加30%双氧水200 mL(0.51 mol),约1 h加完。加完后室温搅拌5~6 h,GC显示(2)含量小于5%时终止反应。反应液用10%Na 2 S 2 O 3 溶液洗涤,除去未反应的双氧水及其他有机过氧化物(淀粉KI试纸检测不显蓝色为止)。加10%氢氧化钠溶液调至pH7,过滤。滤液静置分层,有机层水洗、无水硫酸钠干燥。过滤,滤液常压蒸除溶剂,剩余物减压蒸馏,收集55~58℃/66.5~133 Pa(文献bp 80℃/532 Pa)馏分,得无色透明液体(3)36 g,收率84%,纯度98.2%(GC法)。直接用于下步反应。
5-氯戊酰氯(1):于安有温度计、滴液漏斗、回流冷凝器500 mL反应瓶中,加入甲苯200 mL,化合物(3)38 g(0.38 mol)和磷酸三苯酯2 g,缓慢滴加含三光气52 g(0.18 mol)溶于100 mL甲苯的溶液,约1 h滴毕。升温至80℃搅拌3~5 h。常压蒸除甲苯,剩余物减压蒸馏,收集48~50℃/266~399 Pa馏分,得无色透明液体(1)53 g,收率90%,纯度98.8%(GC法)。
【用途】 抗血小板聚集药西洛他唑(Cilostazol)等的中间体。
C 4 H 5 BrO 2 ,164.99
【英文名】 2-Bromo- γ -butyrolactone
【性状】 浅黄色液体。bp 130~132℃/1.07 kPa。
【制法】 Mayhew RL,Phillipsburg N J,Willams E P,et al.US 2974084.1962.
于干燥的反应瓶中加 γ -丁内酯(2)510 g(5.93 mol),三溴化磷10 mL,加热搅拌至100℃后,滴加溴素760 g(4.75 mol),加完后于120℃继续搅拌4 h。反应毕,减压蒸馏,收集130~132℃/1.07 kPa馏分,得(1)640 g(3.88 mol),收率80%(以溴计)。
【用途】 抗溃疡药螺佐呋酮(Spizofurone)的中间体。
C 4 H 6 Cl 2 O,141.00
【英文名】 4-Chlorobutyryl chloride
【性状】 无色或浅黄色液体。bp 173~174℃,60~61℃/1.67 kPa。 1.2581, 1.4616。溶于乙醚、氯仿、苯,遇水容易分解。
【制法】 ①牛宇嵐,李敏,段海龙.精细化工中间体,2006,36(3):21.②Tran Joc A,Chen Caroline W,Tucci Fabio C.Bioorganic and MedimstryLetters,2008,18(3):1124.
于反应瓶中加入化合物(2)19 mL,搅拌下于50℃滴加由氯化亚砜20 mL和1.5 g无水氯化锌配制的溶液,加完后于55℃搅拌反应22 h。减压蒸馏,收集68~80℃/1.33 kPa的馏分,而后重新减压蒸馏一次,收集69~74℃/1.33 kPa的馏分,得化合物(1),收率82.7%。 1.465~1.4607。
【用途】 抗精神病药氟哌利多(Droperidol)、氟哌啶醇(Haloperidol)等药物的中间体。
C 5 H 9 ClO 3 ,152.58
【英文名】 1-Chloroethyl ethyl carbonate
【性状】 油状液体。
【制法】 梅之南,韩冬梅,马福旺,罗顺德.中国药物化学杂志,2000,10(1):60.
氯甲酸1-氯乙基酯(3):于反应瓶中加入氯甲酸乙酯(2)6.37 g(58.7 mmol),硫酰氯9.10 g(67.4 mmol),搅拌下加入过氧化苯甲酰21 mg(0.08 mmol),慢慢升温至回流,并回流反应7.5 h。蒸馏,收集119~140℃的馏分,得化合物(3)4.92 g,收率58.6%。
1-氯乙基碳酸乙酯(1):于反应瓶中加入无水乙醇14 mL,上述化合物(3)5.42 g(37.9 mmol),搅拌下滴加吡啶4.5 mL。加完后于20~25℃搅拌反应30 min。过滤,依次用水、饱和盐水、5%的亚硫酸钠洗涤,无水硫酸镁干燥。过滤,减压蒸馏,收集62~72℃/2.93 kPa的馏分,得化合物(1)4.75 g,收率82.1%。
【用途】 非甾体抗炎药安吡昔康(Ampiroxicam)等的中间体。