丁酰氯的合成

田源，李存希，王利葉，李公春*，吳長增（.許昌學院化學化工學院，河南　許昌　46000；.河南豫辰藥業股份有限公司，河南　許昌　46000）

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丁酰氯的合成

田源1，李存希1，王利葉2，李公春1*，吳長增1
（1.許昌學院化學化工學院，河南許昌461000；2.河南豫辰藥業股份有限公司，河南許昌461000）

摘要：在己內酰胺的催化下，在60℃溫度下向丁酸中慢慢滴加氯化亞砜，然后再反應3 h，常壓蒸餾，得到丁酰氯，產率為75.8%。該合成方法操作簡單，適合工業化生產。

關鍵詞：丁酰氯；丁酸；氯化亞砜；合成

*李公春（1971 -），男，副教授，主要從事藥物合成研究。E-mail：onethree1@163.com。

丁酰氯別名氯化丁酰、正丁酰氯，是具有鹽酸刺激性氣味的無色透明液體，沸點102℃，能與醚混溶，在水或醇中分解，易燃且具有腐蝕性；丁酰氯是有機合成中間體，用于制備丁苯和藥物利尿酸、強痛定及中間體2-乙基-1，3-環戊二酮[1]。丁酰氯還可以用于合成的新型靜脈注射用降壓藥物丁酸氯維地平的重要原料丁酸氯甲酯。丁酰氯的合成方法是用丁酸與氯化試劑反應制得，常用的氯化試劑有：氯化亞砜、三氯化磷和五氯化磷。文獻報道[1-4]的合成方法有氯化亞砜氯化法、光氣氯化法和雙（三氯甲基）碳酸酯氯化法。本實驗采用丁酸與氯化亞砜反應合成丁酰氯，丁酰氯的合成反應式如下：

1　實驗部分

1.1儀器和試劑

SZCL-2A型數顯智能控溫磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司），FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀（天津港東科技發展股份有限公司）。丁酸、氯化亞砜、己內酰胺、氫氧化鈉，所有試劑均為分析純。

1.2實驗方法

在100 mL三口瓶中加入28 mL（0.30 mol）丁酸和0.3 g己內酰胺，升溫到60℃后2.5 h內緩慢滴加25 mL（0.36 mol）氯化亞砜，在滴加氯化亞砜過程中一直有大量氣泡放出，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，維持溫度60℃繼續攪拌反應3 h。改為蒸餾裝置，收集100℃～102℃餾分，得無色透明液體24.3 g，產率75.8%。

2　結果與討論

2.1產物紅外譜圖分析

丁酰氯在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上用液膜法進行了紅外光譜測試，所得紅外光譜見圖1。

圖1　丁酰氯的紅外光譜圖

圖1為丁酰氯的紅外光譜圖，丁酰氯紅外吸收峰數據如下：3581.2，2971.6，2939.6，2880.6，1804.4，1460.6，1405.3，1234.3，1124.6，1109.1，1051.0，957.5，888.8，799.2，725.4，676.1，565.6，436.3 cm-1。1804.4 cm-1歸屬為酰氯羰基C=O的伸縮振動吸收峰，725.4，676.1 cm-1歸屬為碳氯鍵C-Cl的伸縮振動吸收峰，2971.6，2939.6，2880.6 cm-1歸屬為甲基和亞甲基C-H鍵伸縮振動吸收峰，1460.6，1405.3 cm-1歸屬為甲基和亞甲基C-H鍵面內彎曲振動。丁酰氯的紅外光譜圖與標準圖譜一致[5]。

2.2合成丁酰氯反應的討論

丁酸中的羥基可被氯原子取代生成丁酰氯，常用的試劑為氯化亞砜、三氯化磷和五氯化磷。酰氯很活潑，容易水解，通常將產物用蒸餾法分離。如果產物是低沸點的酰氯，可采用三氯化磷法合成，這樣反應中生成的酰氯可隨時蒸出；如果制備高沸點的酰氯，可采用五氯化磷法合成，可先蒸去副產物三氯氧磷；氯化亞砜法副產物是氣體氯化氫和二氧化硫，對兩種情況都可適用[6-7]。氯化劑的活性順序為：PCl5> PCl3>SOCl2，氯化亞砜的氯化活性不如三氯化磷和五氯化磷，可以加入催化劑提高反應活性[8]。為了后處理方便，本實驗采用氯化亞砜作為氯化劑，在合成丁酰氯時加入少量己內酰胺作為催化劑，反應過程中產生大量氯化氫和二氧化硫氣體，用氫氧化鈉溶液進行吸收處理，防止對環境造成污染。

本實驗采用了三種加料方法：第一種方法是在三口瓶中加入氯化亞砜和催化劑，緩慢滴加正丁酸，此方法酰氯產率僅為44.8%；第二種方法是在室溫下3 h滴加氯化亞砜后，加熱到75℃微回流反應4 h后，蒸餾得丁酰氯，產率為71.2%；第三種方法是在60℃下向丁酸中慢慢滴加氯化亞砜，然后再反應3 h，常壓蒸餾得到丁酰氯，產率為75.8 %。第一種加料方法產率較低；第二種加料方法雖然產率較高，但加熱時反應不易控制，存在沖料的危險；第三種方法加料方法反應容易控制，且提高了產率。

3　結論

在己內酰胺的催化下，以丁酸為原料，以氯化亞砜為氯化試劑，在60℃下向丁酸中慢慢滴加氯化亞砜，再反應3 h，常壓蒸餾，得到丁酰氯，產率為75.8%。該合成方法操作簡單，適合工業化生產。

參考文獻:

[1]張明森，黃鳳興，梁澤生，等.精細有機化工中間體全書[M].北京:化學工業出版社，2007：292.

[2]魏萬茂.正丁酰氯的制備[J].甘肅化工，2006，20（1）: 28-29.

[3]黃幼援.光氣法合成正丁酸氯的研究[J].企業技術開發，1998，17（4）: 10-11.

[4]孫敏兒，孫燕，張松橋，等.一種正丁酞氯的化學合成方法: CN，102199083[P]. 2011-09-28.

[5] SDBS Web: http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi -bin/direct_frame_top.cgi.

[6]李景寧，楊定喬，張前.有機化學（下冊）[M].第5版.北京:高等教育出版社，2011：10.

[7]王積濤，王永梅，張寶申，等.有機化學（下冊）[M].第3 版.天津:南開大學出版社，2011：489.

[8]呂春緒，錢華，李斌棟，等.藥物中間體化學[M].第2 版.北京:化學工業出版社，2014：420.

Synthesis of Butyryl Chloride

TIAN Yuan1，LI Cun-xi1，WANG Li-ye2，LI Gong-chun1*，WU Chang-zeng1
（1. School of Chemistry and Chemical Engineering，Xuchang University，Xuchang，Henan 461000，China; 2. Henan Yuchen Pharmaceutical Co.，Ltd.，Xuchang，Henan 461000，China）

Abstract:Butyryl chloride was synthesized through dropping thionyl chloride to butyric acid at 60℃，reacting for 3 h and atmospheric distillation. The yield of reaction was 75.8%. The process is simple and suitable for industrial production.

Keywords:butyryl chloride；butyric acid；thionyl chloride；synthesis

作者簡介：田源（1995 -），男，在讀本科生。E-mail：727692830@qq.com。

基金項目：許昌市科技發展計劃項目（編號：1502083）；2016年度河南省高等學校重點科研項目（編號：16B350003）。

收稿日期：2015-07-20

文章編號：1006-4184（2016）1-0006-02