丁酰氯的合成

田源，李存希，王利叶，李公春*，吴长增（.许昌学院化学化工学院，河南　许昌　46000；.河南豫辰药业股份有限公司，河南　许昌　46000）



丁酰氯的合成

田源1，李存希1，王利叶2，李公春1*，吴长增1
（1.许昌学院化学化工学院，河南许昌461000；2.河南豫辰药业股份有限公司，河南许昌461000）

摘要：在己内酰胺的催化下，在60℃温度下向丁酸中慢慢滴加氯化亚砜，然后再反应3 h，常压蒸馏，得到丁酰氯，产率为75.8%。该合成方法操作简单，适合工业化生产。

关键词：丁酰氯；丁酸；氯化亚砜；合成

*李公春（1971 -），男，副教授，主要从事药物合成研究。E-mail：onethree1@163.com。

丁酰氯别名氯化丁酰、正丁酰氯，是具有盐酸刺激性气味的无色透明液体，沸点102℃，能与醚混溶，在水或醇中分解，易燃且具有腐蚀性；丁酰氯是有机合成中间体，用于制备丁苯和药物利尿酸、强痛定及中间体2-乙基-1，3-环戊二酮[1]。丁酰氯还可以用于合成的新型静脉注射用降压药物丁酸氯维地平的重要原料丁酸氯甲酯。丁酰氯的合成方法是用丁酸与氯化试剂反应制得，常用的氯化试剂有：氯化亚砜、三氯化磷和五氯化磷。文献报道[1-4]的合成方法有氯化亚砜氯化法、光气氯化法和双（三氯甲基）碳酸酯氯化法。本实验采用丁酸与氯化亚砜反应合成丁酰氯，丁酰氯的合成反应式如下：

1　实验部分

1.1仪器和试剂

SZCL-2A型数显智能控温磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司），FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪（天津港东科技发展股份有限公司）。丁酸、氯化亚砜、己内酰胺、氢氧化钠，所有试剂均为分析纯。

1.2实验方法

在100 mL三口瓶中加入28 mL（0.30 mol）丁酸和0.3 g己内酰胺，升温到60℃后2.5 h内缓慢滴加25 mL（0.36 mol）氯化亚砜，在滴加氯化亚砜过程中一直有大量气泡放出，尾气用氢氧化钠溶液吸收，维持温度60℃继续搅拌反应3 h。改为蒸馏装置，收集100℃～102℃馏分，得无色透明液体24.3 g，产率75.8%。

2　结果与讨论

2.1产物红外谱图分析

丁酰氯在FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪上用液膜法进行了红外光谱测试，所得红外光谱见图1。

图1　丁酰氯的红外光谱图

图1为丁酰氯的红外光谱图，丁酰氯红外吸收峰数据如下：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归属为酰氯羰基C=O的伸缩振动吸收峰，725.4，676.1 cm-1归属为碳氯键C-Cl的伸缩振动吸收峰，2971.6，2939.6，2880.6 cm-1归属为甲基和亚甲基C-H键伸缩振动吸收峰，1460.6，1405.3 cm-1归属为甲基和亚甲基C-H键面内弯曲振动。丁酰氯的红外光谱图与标准图谱一致[5]。

2.2合成丁酰氯反应的讨论

丁酸中的羟基可被氯原子取代生成丁酰氯，常用的试剂为氯化亚砜、三氯化磷和五氯化磷。酰氯很活泼，容易水解，通常将产物用蒸馏法分离。如果产物是低沸点的酰氯，可采用三氯化磷法合成，这样反应中生成的酰氯可随时蒸出；如果制备高沸点的酰氯，可采用五氯化磷法合成，可先蒸去副产物三氯氧磷；氯化亚砜法副产物是气体氯化氢和二氧化硫，对两种情况都可适用[6-7]。氯化剂的活性顺序为：PCl5> PCl3>SOCl2，氯化亚砜的氯化活性不如三氯化磷和五氯化磷，可以加入催化剂提高反应活性[8]。为了后处理方便，本实验采用氯化亚砜作为氯化剂，在合成丁酰氯时加入少量己内酰胺作为催化剂，反应过程中产生大量氯化氢和二氧化硫气体，用氢氧化钠溶液进行吸收处理，防止对环境造成污染。

本实验采用了三种加料方法：第一种方法是在三口瓶中加入氯化亚砜和催化剂，缓慢滴加正丁酸，此方法酰氯产率仅为44.8%；第二种方法是在室温下3 h滴加氯化亚砜后，加热到75℃微回流反应4 h后，蒸馏得丁酰氯，产率为71.2%；第三种方法是在60℃下向丁酸中慢慢滴加氯化亚砜，然后再反应3 h，常压蒸馏得到丁酰氯，产率为75.8 %。第一种加料方法产率较低；第二种加料方法虽然产率较高，但加热时反应不易控制，存在冲料的危险；第三种方法加料方法反应容易控制，且提高了产率。

3　结论

在己内酰胺的催化下，以丁酸为原料，以氯化亚砜为氯化试剂，在60℃下向丁酸中慢慢滴加氯化亚砜，再反应3 h，常压蒸馏，得到丁酰氯，产率为75.8%。该合成方法操作简单，适合工业化生产。

参考文献:

[1]张明森，黄凤兴，梁泽生，等.精细有机化工中间体全书[M].北京:化学工业出版社，2007：292.

[2]魏万茂.正丁酰氯的制备[J].甘肃化工，2006，20（1）: 28-29.

[3]黄幼援.光气法合成正丁酸氯的研究[J].企业技术开发，1998，17（4）: 10-11.

[4]孙敏儿，孙燕，张松桥，等.一种正丁酞氯的化学合成方法: CN，102199083[P]. 2011-09-28.

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

[6]李景宁，杨定乔，张前.有机化学（下册）[M].第5版.北京:高等教育出版社，2011：10.

[7]王积涛，王永梅，张宝申，等.有机化学（下册）[M].第3 版.天津:南开大学出版社，2011：489.

[8]吕春绪，钱华，李斌栋，等.药物中间体化学[M].第2 版.北京:化学工业出版社，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

作者简介：田源（1995 -），男，在读本科生。E-mail：727692830@qq.com。

基金项目：许昌市科技发展计划项目（编号：1502083）；2016年度河南省高等学校重点科研项目（编号：16B350003）。

收稿日期：2015-07-20

文章编号：1006-4184（2016）1-0006-02