酰氯

酰氯
酰氯是一种重要的羧酸衍生物，在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用，主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。

酰氯是最活泼的酰基化试剂。

在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。

目前，制备酰氯的方法最常用的SOCl2，三氯化磷，五氯化磷，三光气等，本文对几种方法进行论述。

1二氯亚砜法
1.1二氯亚砜在酰氯制备中的应用脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸，有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯，催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。

反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合，然后再与羧酸反应生成酰氯。

(1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯
(CH3)3CCOOH→(SOCl2己内酰胺)→(CH3)3COCl
(2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。

(3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。

该产品主要用于有机合成以及医药，染料中间体的合成。

(4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯，用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯，这4种产品常用于医药中间体的合成。

CH3(CH2)nCOOH→(SOCl2)→CH3(CH2)nCOCl （n=4-20）
(5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品，双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。

(6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。

1.2氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点
利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和，在室温或稍加热即可反应。

产物除酰氯外其他均为气体，往往不需提纯即可应用，纯度好，产率高。

如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近，与氯化亚砜不宜分离；另外此方法氯化亚砜用量大，生产成本高，且设备腐蚀严重。

2三氯化磷法
(1)丙酸与三氯化磷反应生成丙酰氯，反应式如下：
CH3CH2COOH→(PCl3)→CH3CH2COCl
丙酰氨主要用于合成抗癫痫药甲妥因、利胆醇、抗肾上腺素药甲氧胺盐酸盐，在有机合成中用作丙酰化试剂。

(2)月桂酸与三氯化磷反应生成月桂酰氯，反应如下：
3C11H23COOH+PCl3→3C11H23COCl+H3PO3
本品用于合成过氧化十二酰，月桂酰基多缩氨基酸钠。

(3)油酸与三氯化磷反应制得油酰氯
本品主要用于有机合成中间体，用它可以制得净洗剂LS(C25H40NNaO5S)，204洗涤剂等。

用三氯化磷制备酰氯时，适用于制备低沸点酰氯，因反应中生成的亚磷酸不易挥发，可方便蒸出酰氯。

3五氯化磷法
(1)五氯化磷和草酸反应制备草酰氯，反应如下：COOHPCl5COCl∣→∣
+2POCl3+HClCOOHCOCl
本品在医药方面用作合成抗生素的原料，还用作甲基丙烯酰异氰酸酯的原料。

这种化学品大量用于农药，医药等方面。

(2)琥珀酸与五氯化磷作用生成丁二酰氯，反应如下：CH2COOHPCl5CH2COCl
∣→∣+POCl3+H2OCH2COOHCH2COCl
本品用于合成抗癫痫，抗痉挛类药物氯化琥珀胆碱，也是合成树脂和塑料的中间体。

五氯化磷适用于制备高沸点酰氯，以便把POCl3蒸出而分离。

4三光气法
三光气熔点高，挥发性低，低毒性，即使在沸点也仅有少量分解，在工业上仅把它当一般毒性物质处理。

它的合成及参加化学反应所需要的条件十分温和，而且选择性强，收率高，使用安全方便，且易运输储存，在医药、农药、有机化工和高分子材料等方面可完全取代光气或双光气参与相关化学品的合成，这正在广泛应用。

5其他制备酰氯的方法
5.1光气法光气是一种很好的酰化试剂，用光气制备酰氯产品含量高，收率高。

但是光气是剧毒气体，在使用、运输及储存过程中具有很大的危险性。

因此，无论是在实验室还是工业生产都避免光气路线。

5.2双光气法
由于光气在生产中的缺点，80年代开发研制生产双光气(氯甲酸三氯甲酯)可替代光气应用于实验室和工业生产。

虽然双光气在运输、储存和使用均较光气方便，安全。

其作为一种剧毒，有刺激性气味的液体，其运输、储存仍然具有很大的危险性。

5.3四氯化碳法在有关糖类化合物的反应中，往往需要将其制成酰氯，传
统的方法往往收率很低。

而用四氯化碳和三苯基膦体系制备酰氯却能得到良好的收率。

酰氯的应用和展望
1. 酰氯在医药方面的应用
在医药方面，酰氯化合物在新医药中占有重要地位，利用酰氯化合物中的活性基团及催化作用，可以合成一系列医药化工产品及其中间体，同时可以提供一些医药衍生物的制备途径。

如由亚油酸和维生素E合成的亚油酰氯是合成维生素E亚油酸酯的重要中间体，维生素E亚油酸酯可作为肿瘤抑制剂，也可以配制高档化妆品，对皮肤，头发具有营养，保湿和抗衰老等作用。

通过采用不同的酰氯与不同的胺反应，能合成出多种具有抗癌活性，抗菌活性，抗病毒活性的酰基硫脲医药中间体或产品。

2.酰氯在农业方面的应用
在农药方面，高效，低毒，低成本和对环境友好是新农药创制的基本要求。

以酰氯为中间体，通过醇解或胺解，以及对取代基的修饰和活性结构拼接（如具高生物活性的吡啶杂环，苯并杂环，嗯二嗪，氟原子等基团的引入）等方法能合成许多结构新颖且具备高生物活性的农药。

康铁牛等以氯乙酰氯为氯化试剂通过对嗯二嗪类化合物进行酰化合成的乙酰基嗯二嗪类化合物是合成新烟碱类农药的重要中间体，具有该类结构的农药与传统农药相比具有应用试剂量更低，杀虫谱更宽的特点。

以乙酰为原料合成的酰基硫脲，通过对其硫脲桥末端取代基的修饰也能和成各种结构新颖的农药和农药中间体。

酰基硫脲类化合物硫羰基所连的IV-取代基含有嘧啶基团时，化
合物表现出良好的除草活性。

当酰基硫脲类化合物IV-取代基含有嗯二唑基团时，化合物表现出较好的杀菌活性；当酰基硫脲类化合物IV-取代基含有1，3，4-噻二唑基团时，化合物表现出良好的植物生长调节活性。

此外通过许多单杂环或稠杂环等活性结构的引入能进一步拓宽其在农药方面的发展空间。

3.酰氯在资源环境方面的应用
以酰氯为中间体合成的酰基硫脲衍生物，由于其含有丰富的硫原子和氧原子，是较强的电子给予体，当其与合适的金属原子结合时，通过配体上的硫原子和酰基上的氧原子能与金属离子发生络合反应，是较好的金属螯合剂。

对于酰基硫脲用于金属离子螯合这一方面，N-烷基-N’-（H2L）或N，N-二烷基-N’-（HL）芳酰基（脂肪酰基）硫脲的制备应用也较多。

其中以苯甲酰氯为原料，应用较早，也较成熟。

Huy等以苯甲酰氯为原料，合成了一系列N，N-二烷基-N’-苯甲酰基硫脲，发现其能与金属铼，锝作用生成硫脲配合物。

Koch 等对H2L型及HL型酰基硫脲与铂族金属铂，钯，铑等的基础配位化学进行了综述。

研究发现HL与H2L有着不同的螯合机理，HL会通过供电子体S，O与d8金属离子形成双齿配体，而H2L则由于分子内氢键作用会先形成一个六圆环，再通过供电子体S与铂，钯等金属离子作用。

基于酰基硫脲对过渡金属的选择性吸附很强，其在金属离子萃取，痕量贵金属测定等方面都有着潜在的作用。

如N-烷基-N’-酰基（芳酰基）硫脲对铜、汞、金、钯等过渡金属的液-液萃取和分离等。

Luckay等用6种酰基硫脲配体对金进行了浸入实验，结果发现除了一种硫脲配体由于上有推电子基团导致浸出率比较低外，其他5种的浸出率都达到了80%以上，其中N-对庚氧基苯甲酰基- N’-正丙基硫脲的浸出率甚至达到了100%。

此外，通过高效薄层色谱的方
式，HL型酰基硫脲能够用来测定痕量的铂族金属。

4.展望
和其他酰化试剂相比，固体光气在运输，储存和使用过程等方面相对比较安全。

以羧酸和固体光气为原料生产碳酰氯，不仅条件温和，反应时间短，而且操作简单，是一种比较绿色的碳酰氯制备方法，具有广阔的发展前景。

以氯化亚砜为酰化试剂的相转移催化法和超生辐射法英因其操作比较简便、反应温度低、时间短、选择性好、副反应少等优点在酰氯合成方面将得到更多的应用。

以酰氯为底物配以其他原料进行反应，通过各种取代基的修饰，利用活性结构拼接原理，加以高分子聚合，能合成多种结构新颖，性能优良的化工中间体和产品、在医药、农药、资源环境等方面将有越来越广泛的应用。