二氯乙腈和三氯乙腈是两种常见的有机化合物,在制药领域中有各自的用途。那么,二氯乙腈和三氯乙腈有何区别呢?本文将对它们进行比较,以了解它们的不同之处。
首先,二氯乙腈和三氯乙腈在化学结构上存在差异。二氯乙腈的化学式为C2H2Cl2N,它是一种含有两个氯原子的氰基化合物。而三氯乙腈的化学式为C2Cl3N,它是一种含有三个氯原子的氰基化合物。由于氯原子数目的不同,二氯乙腈和三氯乙腈在化学性质和用途上有所差异。
其次,二氯乙腈和三氯乙腈在制药领域中的用途也不同。二氯乙腈常被用作有机合成的重要中间体,特别是在药物合成中。它可以参与多种反应,如亲核取代、加成反应和羰基化反应等,从而合成出具有药物活性的化合物。二氯乙腈在制药过程中的应用广泛,可以用于合成各类药物的前体或中间体。
相比之下,三氯乙腈在制药领域中的用途较为有限。它主要用于特定反应中的催化剂或溶剂。由于其高度氯化的特性,三氯乙腈在某些特定的有机合成反应中具有独特的催化效果。然而,由于其较高的环境危害性,使用三氯乙腈时需要谨慎,并且在实验室和工业生产中需要遵循相关的安全规范和措施。
综上所述,二氯乙腈和三氯乙腈在化学结构、用途和毒性等方面存在明显的差异。二氯乙腈在制药领域中广泛应用于有机合成,而三氯乙腈则主要用作特定反应中的催化剂或溶剂。在使用这些化合物时,必须注意其安全性,并遵循相关的操作规程,以确保安全使用和处理。
二氯乙腈是一种常温常压下无色至浅黄色液体,具有较低的沸点。它在受热时会分解产生有毒氯化物和氮氧化物。作为有机合成试剂,二氯乙腈可用于制备卤代噁唑啉类有机化合物,主要应用于基础有机化学研究。
二氯乙腈具有多个化学反应位点,包括氰基单元(-CN)和氯原子(Cl)。这使得它具有特殊的化学反应性质。在特定条件下,氰基单元可发生水解反应生成相应的羧酸衍生物,而氯原子不受影响。此外,二氯乙腈还可与氨基醇类化合物发生缩合反应,生成噁唑啉类衍生物。由于氯原子和氰基单元的吸电子性质,与氯相连的碳原子上的氢原子具有一定的酸性,可在特定反应条件下发生亲核取代反应。
图1 二氯乙腈的亲核取代反应
在10 mL的Schlenk烧瓶中加入(E)-N-亚苄基甲磺酰胺(36.6 mg)、二氯乙腈(33.0 mg)、AgOAc(1.7 mg,5 mol%)、碳酸钾(5.5 mg, 20 mol%)、钯催化剂和有机配体(6.2 mg, 5 mol%)和THF (1.0 mL)。所得的反应混合物在Ar气氛下于-20 °C的环境下搅拌反应24小时。通过TLC监测起始原料的消耗情况,反应结束后用四氢呋喃作为洗脱液将反应混合物通过硅藻土洗脱。然后将所得的滤液在减压下进行浓缩以除去溶剂。最后将所得的残余物以苯/CH3CN (9/1)为洗脱剂在硅胶上进行柱层析纯化即可得到目标产物分子。
二氯乙腈是一个高转化性质的有机合成试剂,在有机合成和药物化学中具有广泛的应用潜力。它可用于合成多种功能有机分子,包括含卤羧酸、酰胺、噁唑啉和其他亲核取代产物。这些反应为化学研究提供了有用的合成方法。
[1] Wang, Yi-Dong; et al Organometallics (2022), 41(8), 984-996.
溴乙腈是一种重要的有机合成中间体,在很多化学产品、医药中间体的合成中广泛应用。例如抗癫痫药物布瓦西坦的制备路线中,溴乙腈是重要的中间原料(专利EP3543229A1)。在很多合成研究中,溴乙腈也是重要的氰基亚甲基的来源,作为潜在胺基、羧基或酰胺应用于复杂化合物的合成当中。
文献报道的合成方法包括如下几种:
1)工业上制备方法采用乙腈为原料,与N-溴代琥珀酰亚胺在溶剂加氯化碳中进行,并在混合物中加入少量的硫,回流反应14小时,最后蒸馏制得溴乙腈,反应收率较低,且会产生二溴乙腈副产物(Journal of OrganicChemistry,1953,vol.18,p.501,502);
2)文献还报道采用乙腈为原料,与1-溴-2,6-二氟苯或1-溴-2,-二氟苯反应制备溴乙腈;
3)以溴代乙酰胺为原料(Journal of generalchemistry of the USSR,1962,vol.32,p.890-894),在五氧化二磷作用下,在三甲苯溶剂中回流制备,反应中会产生磷酸,强酸性废液不易处理,三甲苯也是剧毒溶剂,不适合工业生产;
4)以氯乙腈为原料,在溴化钾作用下制备溴乙腈,但收率只有23%(HelveticaChimica Acta,1971,vol.54,p.2543-2551)。
如上所述,现有报道溴乙腈的制备方法存在收率低,使用的试剂毒性大(氯化碳)等问题,导致溴乙腈的销售价格较高,因此急需开发一种方法简洁,收率高和符合工业生产要求的方法。
为了解决上述问题,本发明提供了一种有氯乙腈为原料制备溴乙腈的方法,能够大大提高反应收率,所用溶剂环境友好,操作简便,适用于工业生产。
具体技术方案如下所示:
一种利用氯乙腈制备溴乙腈的方法,所述方法是将氯乙腈与无机溴化物、含碘催化剂分散在溶剂中,混匀、进行反应,反应结束后,即得溴乙腈。
在本发明的实施方式中,所述方法的反应式如下所示:
所述方法具体包括以下步骤:
a)将氯乙腈与无机溴化物、含碘催化剂在溶剂中加热回流;
b)反应完成后过滤,减压浓缩,再减压精馏制备得到溴乙腈。