磺酰氯及吲哚的合成-ma(已修改)
2025-05-14 13:59 本頁面
【正文】 1 藥明康德新藥開發(fā)有限公司 藥明康德版權(quán)所有 磺酰氯 的 合成 及吲哚的 合成 經(jīng)典 有機(jī) 合成反應(yīng) 講座 (八 ) 化學(xué)合成部執(zhí)行主任 :馬汝建 2 第一部分： 磺酰氯 的 合成 3 前 言 磺酰氯是有機(jī)化學(xué)中非常重要的一類化合物，它們可以作為重要的中間體進(jìn)行修飾。 磺酰氯主要分為 芳香族磺酰氯 和 脂肪族磺酰氯 芳香 族 磺酰氯 的來源有以下幾類： 1）由硫酚、各種硫醚在酸性溶劑中導(dǎo)入氯氣制得； 2）芳香磺酸類化合物在氯化試劑作用下形成； 3）磺化反應(yīng)。 脂肪族磺酰氯 的來源主要是硫醇或相關(guān)衍生物氯代或氧化。 因此，作為磺酰氯的重要前體，磺酸和硫醇類化合物的引入，也是合成磺酰氯基團(tuán)的重要手段。 4 芳香磺酰氯的制備 芳香磺酰氯的制備一般分為以下幾種方法： 。 。 ，氧化合成芳香磺酰氯。 。 5 直接氯磺化法制備芳香磺酰氯 C O O HFC O O HFSOOC lS O C lOH OC O O HB rC l S O 3 H1 4 0 o CC O O HB rC l O 2 S當(dāng)體系因?yàn)槲蛔?，取代基定位效?yīng)劣勢等等不能直接完成氯磺化時，就可以選擇分兩步走，先引入磺酸基團(tuán) ,再轉(zhuǎn)變?yōu)榛酋Ｂ取? 氯磺酸是一類比較常用的直接氯磺化試劑，氯磺酸的活性比濃硫酸大，反應(yīng)溫度較低，同時可以直接得磺酰氯。 氯磺化也是親電反應(yīng)，選擇性也遵循芳環(huán)取代基定位效應(yīng)及其規(guī)則，有規(guī)律可循。如果希望反應(yīng)比較緩和，可以用氯仿或其它鹵代烷烴作為稀釋劑。反應(yīng)溫度一般都控制在 0至 20℃ 。 如果芳環(huán)上存在至鈍基團(tuán)，像羧基等，直接氯磺化的溫度要達(dá)到 100多度。 6 芳香磺酸或鹽氯化制備芳香磺酰 氯 芳香磺酸或鹽可以用氯氣或者某些氯化試劑比如五氯化磷，三氯氧磷，二氯亞砜等處理得到芳香磺酰氯。 這幾種氯磺化試劑各有優(yōu)缺點(diǎn)，五氯化磷，三氯氧磷反應(yīng)效果較好，但是后處理比較繁瑣，反應(yīng)溫度要求較高。而二氯亞砜后處理方便，往往蒸掉溶劑就可以直接投入下一步反應(yīng)。 因此，芳香磺酸作為引入芳香磺酰氯基團(tuán)重要的前體得到非常大的重視。 7 芳香磺酸的制備 芳香磺酸的制備有磺化，有機(jī)金屬試劑同三氧化硫加成，Sandermeyer法。 這幾種合成芳香磺酸的方法也是各有特色，針對不同的底物也可有不同的選擇。 1. 磺化是對芳環(huán)體系直接引入磺酸基團(tuán)。 2. 想把芳鹵轉(zhuǎn)變成芳香磺?；鶊F(tuán)時，就可以考慮用有機(jī)金屬試劑置換鹵素后用三氧化硫處理即可以得到芳香磺酸。 3. Sandermeyer法則提供了由芳胺基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)榉枷慊撬岬囊粭l途徑。 8 磺化 芳烴的磺化通常采用濃硫酸或含有 5%20%三氧化硫的發(fā)煙硫酸。磺化反應(yīng)是一可逆反應(yīng)，欲得良好產(chǎn)率的磺酸，必須使用過量的磺化劑或者不斷移去生成的水。 對于較難磺化的芳烴可采用三氟化硼，錳鹽，汞鹽，礬鹽做催化劑。 苯在室溫下可用濃硫酸磺化生成苯磺酸；而在 7090℃ 磺化則生成間苯二磺酸，產(chǎn)率為 90%； 間苯二磺酸鈉在汞鹽的催化下，與 15%的發(fā)煙硫酸于 275℃ 反應(yīng)，則以 73%產(chǎn)率生成 1， 3， 5苯三磺酸。 由于磺化反應(yīng)是一可逆反應(yīng)，磺酸基位置隨反應(yīng)溫度不同而改變。 9 磺化舉例 甲苯的磺化與反應(yīng)溫度的關(guān)系 C H3C H3C H3C H3S O3HS O3HS O3HC H3C H3C H3S O3HS O3HS O3HC H3S O3H1 0 0 oC0 oC1 7 0 oC+ ++ +4 3 % 4 % 5 3 %1 3 % 8 %7 9 %10 S O 3 HS O 3 H5 0 o C1 7 0 o CH 2 S O 4 磺化舉例 萘的磺化也和甲苯類似。 低溫，小于 80℃ 磺化，主要生成 α 萘磺酸，這時由動力學(xué)控制；一旦達(dá)到160℃ 的反應(yīng)溫度，主要產(chǎn)生 β 萘磺酸。這時由熱力學(xué)控制。 11 S O 3 HN H 2 1 . N a N O 2 / H C l2 . C u B r / H B rS O 3 HB r H 2 S O 4 / H 2 O
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