4-chloorbutyrylchloride CAS 4635-59-0

Een chemische synthesemethode van4-chloorbutyrylchloride, met het kenmerk dat de beschreven methode is: bij afwezigheid van oplosmiddel of organisch oplosmiddel, zoals weergegeven in formule (II) - De chloreringsreactie van butyrolacton en bis (trichloormethyl) carbonaat wordt uitgevoerd onder invloed van een organische aminekatalysator bij een temperatuur van 50 tot 180 graden.

Nadat de reactie is voltooid, wordt de reactievloeistof behandeld om deze te verkrijgen zoals weergegeven in formule (I); De hoeveelheid toegevoegde katalysator is -. De werkwijze voor het synthetiseren van het product waarin de onderhavige uitvinding voorziet, heeft de voordelen van gemakkelijke beschikbaarheid van grondstoffen, eenvoudige en veilige bediening, en is geschikt voor industriële productie.

Een procesmethode voor de vervaardiging en zuivering van het product, die de volgende stappen omvat: - Het ruwe product werd gesynthetiseerd door de reactie van butyrolacton en sulfoxidechloride onder de katalyse van een gemengde katalysator, en vervolgens gezuiverd.

De zuiverheid van het eindproduct was groter dan of gelijk aan 99%, de zuiverheid van onzuiverheden was<0.30%, and the yield was ≥ 90%.The waste gas generated in the production of it is comprehensively utilized to produce 30% hydrochloric acid and sodium sulfite solution, and the tailings are used for the production of 4-chlorobutyrate.

De uitvinding heeft een eenvoudig proces, gemakkelijke bediening, hoge opbrengst, hoge productzuiverheid, vrijwel geen lozing van drie afvalstoffen en is milieuvriendelijk.

De bereidingsmethode is om butyrolacton, watervrij zinkchloride en sulfoxidechloride in een reactiekolf te doen, gedurende 12 uur bij 55 graden te roeren en 4-chloorbutanoylchlorid op te vangen door destillatie onder verminderde druk.

Van - Butyrolacton wordt verkregen door chlorering. neem - Butyrolacton en zinkchloride werden geroerd en verwarmd en gedurende 1 uur bij 55-60 graden gereageerd. Voeg langzaam sulfoxidechloride toe bij 60 graden en laat 2 uur reageren.

Verhoog de temperatuur binnen 5-6 uur naar 80 graden. Laat het een nacht staan, destilleer de bovenste heldere vloeistof bij atmosferische druk en stoom vervolgens opnieuw. Verzamel de fractie om 4-chloorbutanoylchloride te verkrijgen.

De acylgroep van 4-chloorbutyldichloride heeft extreem sterke elektrofiele eigenschappen en kan efficiënt reageren met alcoholen en aminen om ester- of amideproducten te vormen. Deze reactie kan onder milde omstandigheden worden uitgevoerd, met weinig bijproducten en een hoge opbrengst.

Bij de vervaardiging van haloperidol (een op butyrylbenzeen-gebaseerd antipsychoticum) wordt bijvoorbeeld 4-chloorbutyldichloride geïntroduceerd met specifieke functionele groepen door middel van een acyleringsreactie, waardoor actieve plaatsen worden gecreëerd voor daaropvolgende moleculaire modificatie.

Als andere acyleringsreagentia worden gebruikt, kunnen stringentere reactieomstandigheden (zoals hoge temperatuur en hoge druk) vereist zijn, of kan de opbrengst aan het doelproduct aanzienlijk afnemen.

Bovendien kan het chlooratoom van 4-chloorbutyldichloride deelnemen aan nucleofiele substitutiereacties, waardoor de reactieroutes ervan verder worden uitgebreid.

Bij de productie van bepaalde chloor{0}}bevattende pesticiden kan het bijvoorbeeld specifieke groepen introduceren via substitutiereacties van het chlooratoom, waardoor de biologische activiteit van de pesticiden wordt versterkt.

Deze "dubbele reactiviteit" geeft het een unieke flexibiliteit in de moleculaire constructie en maakt het moeilijk om te worden vervangen door een enkel functioneel reagens.

Er is niet één ontdekker van4-chloorbutyrylchloride. De opkomst ervan vond zijn oorsprong in de systematische ontwikkeling van alifatische acylchloriden en de chemie van gehalogeneerde carbonzuren tussen het einde van de 19e en het begin van de 20e eeuw.

Van 1850 tot 1900 beheersten scheikundigen de bereiding van acylchloriden uit vetzuren met behulp van thionylchloride en fosforpentachloride.

Tussen 1880 en 1910 werden ring-openings- en halogeneringsreacties van C4-cyclische en ketenverbindingen zoals barnsteenzuur en -butyrolacton (GBL) uitgebreid onderzocht, waarmee een theoretische en methodologische basis werd gelegd voor de synthese van 4-chloorbutanoylchlorid.

Van 1900 tot 1940 concentreerde de organische synthese zich op eenvoudige alifatische derivaten. Gehalogeneerde acylchloriden werden geleidelijk belangrijke synthetische bouwstenen vanwege hun hoge reactiviteit, maar 4-chloorbutanoylchloride was in deze periode niet systematisch gerapporteerd of op grote schaal geproduceerd.

In de jaren veertig versnelde de stijgende vraag naar zeer reactieve difunctionele tussenproducten in de farmaceutische en militaire industrie tijdens de Tweede Wereldoorlog het onderzoek naar gehalogeneerde acylchloriden.

Van 1950 tot 1957 werd 4-chloor-butanoylchlorid voor het eerst expliciet vermeld in de academische literatuur. De kernsyntheseroute was gebaseerd op ring-openingschlorering van -butyrolacton: met thionylchloride als chloreringsmiddel en zinkchloride als katalysator verliep de reactie bij 50-120 graden, waarbij in één stap 4-chloorbutanoylchlorid werd geproduceerd.

In 1957 werd dePublicatieblad van de American Chemical Society (JACS)documenteerde voor het eerst de structurele karakterisering ervan, inclusief kookpunt, brekingsindex en elementanalyse, waarmee de officiële erkenning als organisch synthetisch tussenproduct werd gemarkeerd. In dezelfde periode werd ook een alternatieve route via acylering van 4-chloorboterzuur met thionylchloride gerapporteerd, maar deze leverde een lage opbrengst op van minder dan 60% en werd nooit een reguliere methode.

Van de jaren zestig tot de jaren zeventig breidden de mondiale farmaceutische en agrochemische industrieën zich snel uit, wat leidde tot een scherpe stijging van de vraag naar 4-chloor-butanoylchlorid, een belangrijk tussenproduct voor antihistaminica, chinolon-antibiotica en herbiciden.

Van 1965 tot 1972 werden voortdurende procesverbeteringen uitgevoerd. Fosgeen werd gebruikt om thionylchloride te vervangen, waardoor de opbrengst opliep tot 90% -95%, terwijl de extreme toxiciteit de praktische toepassing ervan beperkte.

Na 1970 werd het thionylchloride-organische aminekatalytische systeem het dominante proces, waarbij een stabiele opbrengst van 80%–87% werd bereikt met een evenwichtige veiligheid en kostenprestaties.

In het begin van de jaren zeventig realiseerden fabrikanten in Europa en de Verenigde Staten massaproductie op honderd- ton- schaal, met een productzuiverheid van meer dan 98%, en werd de verbinding ontwikkeld als een standaard industrieel tussenproduct.

Na de jaren tachtig breidden de toepassingen van 4-chloorbutanoylchlorid zich uit van farmaceutische producten en landbouwchemicaliën naar polymeren en geavanceerde nieuwe materialen. Het wordt gebruikt voor het synthetiseren van afbreekbare polyester PGBL en functionele polymeermaterialen.

Van 1990 tot 2020 zorgde de vooruitgang van de groene chemie voor technologische innovatie. Bis(trichloormethyl)carbonaat (BTC) werd gebruikt als vervanging voor thionylchloride om de uitstoot van zwaveldioxide te verminderen.

Continuous flow-reactietechnologie verbeterde de productie-efficiëntie en operationele veiligheid verder. Tot op heden is 4-chloor-butanoylchloride een wereldwijd toegepast fijn chemisch tussenproduct met hoge-toegevoegde waarde geworden.

De ontwikkelingsgeschiedenis ervan dient als een typisch voorbeeld van de evolutie van de organische synthese, van fundamenteel onderzoek tot industriële implementatie.