顺式-1,4-二氯-2-丁烯的有关研究

2023/12/22 8:29:31

背景

顺式-1,4-二氯-2-丁烯是一种化学物质,分子式为C4H6Cl2,分子量为125,无色至淡黄色液体。该物质又名顺-1,4-二氯-2-丁烯、二氯丁烯、 顺-1,4-二氯丁烯等。有关该化合物的部分物性数据包括:密度1.188,熔点-48ºC,沸点152ºC,折射率1.4884,闪点56 ºC。顺式1,4-二氯-2-丁烯有毒,吸入有极高毒性,可引起灼伤,存在致癌风险。

顺式-1,4-二氯-2-丁烯.jpg

顺式-1,4-二氯-2-丁烯可以顺式1,4-丁烯二醇原料,固体光气为氯化试剂制备。制备方法具体如下:先将所述固体光气溶解于溶剂中,再加入用于分解固体光气的催化剂,然后将顺式1,4-丁烯二醇滴加入固体光气溶液中反应,反应完毕获得顺式-1,4-二氯-2-丁烯。本制备方法的反应工艺反应条件温和,产率高,重复性好,适于大规模制备,反应结束后固体光气完全参与反应,反应的副产物为二氧化碳和氯化氢气体,二氧化碳和氯化氢气体很容易回收利用[1]。

有关研究

顺式-1,4-二氯-2-丁烯是重要的有机合成原料,可以合成多种复杂有机分子。

(1)目前,对于反式-1,4-二氯-2-丁烯的合成方法,有的产物中反式1,4-二氯-2-丁烯的含量较低;有的对环境影响较大;有的在操作过程中非常不方便,不利于工业化生产;有的生产成本较高。以顺式和反式-1,4-二氯-2-丁烯的混合物为原料,选用二溴海因作为催化剂进行反应,所述原料中顺式与反式-1,4-二氯-2-丁烯的质量比为100:0~20:80,每100g的顺式和反式1,4-二氯-2-丁烯混合物添加1~10g二溴海因;反应温度为50~90℃,反应时间为0.5~8h。本方法操作条件简单,成本低,产物中反式-1,4-二氯-2-丁烯含量高[2]。反应得到的反式1,4-二氯-2-丁烯与亚磷酸三乙酯发生Abrozov重排,进而与丙酮醛缩二甲醇发生Wittig-Horner反应,最后酸水解,之后利用Wittig-Horner反应可以生成β-胡萝卜素,省去重排步骤,简化了操作,β-胡萝卜素收率80%[3]。

(2)顺式-1,4-二氯-2-丁烯还可用于制备二硫赤糖醇,包括步骤:(a)将起始原料顺式-1,4-二氯-2-丁烯在低温条件下与高锰酸钾发生顺式双羟化反应,得到1.4-二氯-2,3-二丁醇;(b)将1,4-二氯-2,3-二丁醇加入有机碱,与乙酸酐进行酯化反应,得到1,4-二氯-2,3-二乙酸酯;(c)1,4-二氯-2,3-二乙酸酯与硫代乙酸钾在碘化钠的催化作用下发生亲核取代反应,得到1,4-二硫代乙酰基-2,3-乙酸酯;(d)将1,4-二硫代乙酰基-2,3-乙酸酯在酸性条件下水解,得到目标产物式二硫赤糖醇。本合成方法成本低,合成路线短,操作简便,安全性好,产品质量高,产率高,符合工业化生产的要求[4]。

(3)将顺式-1,4-二氯-2-丁烯溶于有机溶剂,制得溶液A;将乌洛托品溶于有机溶剂,制得溶液B;将溶液A和溶液B打入第一连续化反应设备;第一连续化反应设备的产物溢流体系转入第二连续化反应设备,同时打入浓盐酸;第二连续化反应设备的产物溢流体系转入第三连续化反应设备,同时打入碳酸钾;第三连续化反应设备的产物溢流体系转入第四连续化反应设备,同时打入Boc酸酐溶液,第四连续化反应设备的产物经连续的固液分离,浓缩,蒸馏,最终得到N-Boc-2,5-二氢吡咯[5]。

(4)以廉价易得的丙二酸二乙酯和顺式-1,4-二氯-2-丁烯为原料,NaH作用下,通过亲核取代反应可以合成得到3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯,最佳反应条件——物料比:物料比n(丙二酸乙酯):n(顺式1,4-二氯-2-丁烯)=1.0:1.0;NaH用量为n(NaH):n(丙二酸二乙酯)=3.0:1.0;溶剂为四氢呋喃;反应温度25℃;反应时间6h。在最佳反应条件下,3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯收率为81.4%[6];以3-(二苯甲酮缩亚胺基甲基)-吡啶为原料合成新烟碱,然后以新烟碱为原料可合成新型化合物N-羧甲基新烟碱[7]。

参考文献

[1]葛承胜,吾国强,李建,等.一种顺式1,4-二氯-2-丁烯的制备方法:CN201410447859.7[P].CN104230647A.

[2]吕春雷,陈建辉,宋小华,等.一种将1,4-二氯-2-丁烯从顺式体异构化为反式体的方法:CN201110106979.7[P].CN102219637A.DOI:CN102219637 A.

[3]皮士卿.类胡萝卜素合成工艺研究[D].浙江大学,2008.

[4]占莉,周朴,赵超,等.一种二硫赤糖醇的制备方法:CN201611235712.7[P].CN107235872A.

[5]洪浩,詹姆斯·盖吉,肖毅,等.N-Boc-2,5-二氢吡咯连续合成的方法:CN202210274721.6[P].CN202210274721.6.

[6]仝红娟,赵敏,阿尔腾其其格,等.3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯的合成研究[J].化学工程师, 2019(001):033.

[7]王涛涛,李丹丹,薛兵,et al.N-羧甲基新烟碱的合成[J].石油化工, 2013, 42(001):69-72.

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