4-کلروبوتیریل کلراید CAS 4635-59-0

یک روش سنتز شیمیایی از4-کلرو بوتیریل کلرید، مشخص می شود که روش توصیف شده این است: در صورت عدم وجود حلال یا حلال آلی، همانطور که در فرمول (II) نشان داده شده است - واکنش کلرزنی بوتیرولاکتون و کربنات بی (تری کلرومتیل) تحت تأثیر یک کاتالیزور آمین آلی در دمای 50 تا 180 درجه انجام می شود.

پس از تکمیل واکنش، مایع واکنش برای به دست آوردن آن همانطور که در فرمول (I) نشان داده شده است، درمان می شود. مقدار کاتالیزور اضافه شده - روش سنتز محصول ارائه شده توسط اختراع حاضر دارای مزایای دسترسی آسان به مواد اولیه، عملکرد ساده و ایمن و مناسب برای تولید صنعتی است.

یک روش فرآیندی برای ساخت و خالص‌سازی محصول که شامل مراحل زیر می‌شود: - خام آن با واکنش بوتیرولاکتون و کلرید سولفوکسید تحت کاتالیز کاتالیزور مخلوط سنتز شد و سپس خالص شد.

خلوص محصول نهایی بیشتر یا مساوی 99 درصد بود، خلوص ناخالصی ها<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.

این اختراع دارای فرآیند ساده، عملیات راحت، عملکرد بالا، خلوص محصول بالا، تقریباً بدون تخلیه سه زباله است و سازگار با محیط زیست است.

روش آماده سازی این است که بوتیرولاکتون، کلرید روی بی آب و کلرید سولفوکسید را در یک فلاسک واکنش قرار داده و در دمای 55 درجه به مدت 12 ساعت هم بزنید و با تقطیر با فشار کاهش یافته 4{3}}کلرو-بوتانول کلرید جمع آوری کنید.

از - بوتیرولاکتون با کلرزنی به دست می آید. take - بوتیرولاکتون و کلرید روی هم زده و حرارت داده شدند و در دمای 60-55 درجه به مدت 1 ساعت واکنش دادند. سولفوکسید کلرید را به آرامی در دمای 60 درجه اضافه کنید و به مدت 2 ساعت واکنش دهید.

در عرض 5{5}}6 ساعت دما را به 80 درجه برسانید. بگذارید یک شب بماند، مایع شفاف بالایی را با فشار اتمسفر تقطیر کنید و سپس یک بار دیگر بخارپز کنید. کسری را جمع آوری کنید تا 4-کلرو-بوتانویل کلرید بدست آید.

گروه آسیل 4-کلروبوتیل دی کلراید دارای خواص الکتروفیل بسیار قوی است و می تواند به طور موثر با الکل ها و آمین ها واکنش داده و محصولات استر یا آمید را تشکیل دهد. این واکنش را می توان در شرایط ملایم، با محصولات جانبی کم و بازده بالا انجام داد.

به عنوان مثال، در ساخت هالوپریدول (یک داروی ضد روان پریشی مبتنی بر بوتیریل بنزن)، 4-کلرو بوتیل دی کلرید با گروه های عاملی خاص از طریق واکنش اسیلاسیون معرفی می شود و مکان های فعالی را برای اصلاحات مولکولی بعدی فراهم می کند.

در صورت استفاده از سایر معرف های آسیلاسیون، ممکن است شرایط واکنش سخت تری (مانند دمای بالا و فشار بالا) مورد نیاز باشد، یا ممکن است بازده محصول مورد نظر به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

علاوه بر این، اتم کلر 4-کلرو بوتیل دی کلرید می تواند در واکنش های جایگزینی هسته دوست شرکت کند و مسیرهای واکنش خود را بیشتر گسترش دهد.

به عنوان مثال، در ساخت برخی آفت کش‌های حاوی کلر{0}، می‌تواند گروه‌های خاصی را از طریق واکنش‌های جایگزینی اتم کلر معرفی کند و فعالیت بیولوژیکی آفت‌کش‌ها را افزایش دهد.

این "واکنش پذیری دوگانه" به آن انعطاف پذیری منحصر به فردی در ساختار مولکولی می بخشد و جایگزینی آن با یک معرف کاربردی را دشوار می کند.

هیچ کاشف واحدی وجود ندارد4-کلرو بوتیریل کلرید. ظهور آن از توسعه سیستماتیک کلریدهای آسیل آلیفاتیک و شیمی کربوکسیلیک اسید هالوژنه بین اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 سرچشمه گرفته است.

از سال 1850 تا 1900، شیمیدانان در تهیه کلریدهای آسیل از اسیدهای چرب با استفاده از تیونیل کلرید و پنتاکلرید فسفر تسلط یافتند.

بین سال‌های 1880 و 1910، واکنش‌های باز شدن حلقه و هالوژناسیون ترکیبات زنجیره‌ای و حلقوی C4 مانند اسید سوکسینیک و -بوتیرولاکتون (GBL) به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفت و زمینه‌های نظری و روش‌شناختی را برای سنتز{6}buidtarochl{4} ایجاد کرد.

از سال 1900 تا 1940 سنتز آلی بر مشتقات آلیفاتیک ساده متمرکز شد. کلریدهای اسیل هالوژنه به تدریج به دلیل واکنش پذیری بالا به بلوک های ساختمانی مصنوعی مهم تبدیل شدند، اما 4{4}}کلرو-بوتانویل کلرید به طور سیستماتیک در این دوره گزارش یا در مقیاس بزرگ تولید نشده بود.

در دهه 1940، تقاضای فزاینده برای واسطه های دارای عملکرد بسیار واکنش پذیر در صنایع دارویی و نظامی در طول جنگ جهانی دوم، تحقیقات روی کلریدهای آسیلی هالوژنه را تسریع کرد.

از سال 1950 تا 1957، 4-کلرو-بوتانویل کلرید برای اولین بار به صراحت در ادبیات دانشگاهی گزارش شد. مسیر مصنوعی هسته متکی بر کلرزنی حلقوی-بازکردن -بوتیرولاکتون بود: با تیونیل کلرید به عنوان عامل کلرکننده و کلرید روی به عنوان کاتالیزور، واکنش در دمای 50 تا 120 درجه برای تولید 4-کلرو-بوتانیل تک پله انجام شد.

در سال 1957،مجله انجمن شیمی آمریکا (JACS)ابتدا مشخصات ساختاری آن، از جمله نقطه جوش، ضریب شکست و آنالیز عنصری را مستند کرد و به رسمیت شناختن رسمی آن به عنوان یک واسطه مصنوعی آلی را نشان داد. یک مسیر جایگزین از طریق اسیلاسیون اسید 4-کلروبوتیریک با تیونیل کلرید نیز در همان دوره گزارش شد، اما بازدهی پایین زیر 60 درصد داشت و هرگز به یک روش اصلی تبدیل نشد.

از دهه 1960 تا 1970، صنایع جهانی دارویی و شیمیایی کشاورزی به سرعت گسترش یافت و باعث افزایش شدید تقاضا برای 4-کلرو-بوتانول کلرید، یک واسطه کلیدی برای آنتی هیستامین ها، آنتی بیوتیک های کینولون و علف کش ها شد.

بهبودهای مداوم فرآیند از سال 1965 تا 1972 انجام شد. فسژن برای جایگزینی کلرید تیونیل به کار گرفته شد و بازده را تا 90 تا 95 درصد افزایش داد، در حالی که سمیت شدید آن کاربرد عملی را محدود کرد.

پس از سال 1970، سیستم کاتالیزوری تیونیل کلرید-آمین آلی به فرآیند غالب تبدیل شد و بازدهی پایدار 80٪ تا 87٪ با ایمنی متعادل و عملکرد هزینه به دست آورد.

در اوایل دهه 1970، تولیدکنندگان در اروپا و ایالات متحده به تولید انبوه در مقیاس صد{{1}تن- با خلوص محصول بیش از 98 درصد دست یافتند و این ترکیب به عنوان یک واسطه صنعتی استاندارد معرفی شد.

پس از دهه 1980، کاربردهای 4-کلرو-بوتانویل کلرید فراتر از داروها و مواد شیمیایی کشاورزی به پلیمرها و مواد پیشرفته جدید گسترش یافت. این برای سنتز پلی استر تجزیه پذیر PGBL و مواد پلیمری کاربردی استفاده می شود.

از سال 1990 تا 2020، پیشرفت شیمی سبز منجر به نوآوری در فناوری شد. کربنات بیس (تری کلرومتیل) (BTC) به عنوان جایگزینی برای تیونیل کلرید برای کاهش انتشار دی اکسید گوگرد استفاده شد.

فناوری واکنش جریان مداوم باعث افزایش کارایی تولید و ایمنی عملیاتی شد. تا به امروز، 4-کلرو-بوتانویل کلرید به یک ماده واسط شیمیایی با ارزش افزوده بالا در سطح جهانی تبدیل شده است.

تاریخچه توسعه آن به عنوان نمونه ای از تکامل سنتز آلی از تحقیقات بنیادی تا اجرای صنعتی است.