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怎样由甲苯制成342氯三氟甲基苯

震动的鸭子
舒适的大米
2023-01-01 03:52:11

怎样由甲苯制成342氯三氟甲基苯?

最佳答案
俊逸的茉莉
想人陪的电灯胆
2025-07-03 13:11:48

建议你这样试试看:

甲苯为原料,三氯化铁为催化剂,通氯气生成对氯甲苯与邻氯甲苯的混合物;

混合物经精馏结晶法获得对氯甲苯;

对氯甲苯氯代,条件—光照+氯气,生成对氯三氯甲苯;

对氯三氯甲苯与无水氟化氢反应,生成对氯三氟甲苯;

对氯三氟甲苯通氯气,三氯化铁催化,得到目标结构—3,4-二氯三氟甲苯。

这样做的好处:

可工业生产,获得大量的目标产物。

合成路线

最新回答
伶俐的冬日
天真的河马
2025-07-03 13:11:48

三氟甲苯贮罐电伴热可以茴香醇可以以任意比例互溶在BTF里,不过一般很少有人专门用BTF来溶解它的,茴香醇更多还是用IPA或者乙醇来溶解比较好,它有一定极性。

对二三氟甲苯在酸性条件下会脱氟吗。

危险类别码:R22:吞咽有害. R24:与皮肤接触有毒. 危险品运输编号:UN2811 用途 用作有机合成中间体,是旱田除草剂氟乐灵的中间体,该药是优良的旱田除草剂.本品也是医药、染料的重要中间体. 生产方法及其他:以对mgc三氟甲基苯为原料,经一硝化制得4-mgc-3-硝基三氟甲基苯,再经二硝化制得产品.。

1,3-二硝基-2-mgc-5-三氟甲基苯 CAS 号 393-75-9 EINECS号 206-889-3 分 子 式 C7H2ClF3N2O4 分 子 量 270.55 危险品标志 T:有毒物质风险术语 R22。

2-Chloro-1,3-dinitro-5-(trifluoromethyl)-benzene 中文别名 4-mgc-3,5-二硝基三氟甲苯。

中文名称 3,5-二硝基-4-mgc三氟甲苯 英文名称 4-Chloro-3,5-dinitrobenzotrifluoride 别名:1,3-Dinitro-2-chloro-5-trifluoromethylbenzene。

安全术语 S36/。

甲苯甲基上的三个氢被氟取代叫什么名称。

3-(3-三氟甲基苯基)丙酸 cas585-50-2的上游产品。

钯-->。

mgc-->。

吡啶-->。

氢-->。

対磺基苯酚,对三氟甲基苯酚,对甲氧基苯酚酸性比较。

甲氧基本身是吸电子基但因为与苯环相连,共轭效应,变成供电基使酸性下降。

对磺基苯酚大于三氟苯酚大于甲氧基苯酚。

对甲苯磺酸三氟乙酯能溶于水吗。

三氟甲基磺酸根 (Triflates) 是一个非常好的离去基团,因此将有机底物用Tf2O处理转化为相应的三氟甲基磺酸酯后,反应活性能大为增强,很容易实现到其它有机化合物的转化,如钯催化偶联反应、亲核取代反应。

有机物的三氟甲基磺酸酯 (Triflates) 的反应活性比相应的对甲苯磺酸酯 (Tosylates) 要强2×104~2×105倍。

三氟甲磺酸酐(缩写:Tf2O)是一个有机合成中应用非常广泛的试剂,常用于三氟甲酸酯类化合物的合成,如三氟甲磺酸酯、三氟甲磺酰胺等。

常用的甲基化试剂是什么。

它们有哪些优缺点。

缺点是毒性比较强。

mgc比较昂贵,而且毒性也较强。

(1)mgc,(CH3)2SO4mgc很便宜,因此是工业上用的最多的甲基化试剂。

(3)硫酸衍生物酯类,比如对甲苯磺酸甲酯CH3OTs,三氟甲磺酸甲酯CH3OTf。

这类物质也是实验室常用的甲基化试剂,由于其常温下的蒸汽压很小,所以不易挥发,对人体毒害小一些。

三氟甲基苯和氟基苯哪个氢键酸性强。

(2)存在较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B(F、O、N)氢键的本质:强极性键(。

能形成氢键的条件:(1)存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。

三氟甲基的氟原子不可以形成氢键,F与C连接,不与H连接。

粗暴的小蝴蝶
难过的凉面
2025-07-03 13:11:48
基本信息:

中文名称

3-氯三氟甲苯

中文别名

间氯三氟甲苯3-氯-α,α,α-三氟甲苯1-氯-3-(三氟甲基)苯

英文名称

3-Chlorobenzotrifluoride

英文别名

3-ChlorbenzotrifluoridBenzotrifluoride,3-chlorochlorobenzotrifluorides3-Chlorbenzotrifluoride3-trifluoromethyl-chlorobenzene3-Chlorobenzotrifluometa-(trifluoromethyl)chlorobenzene3-CHLOROTRIFLUOROTOLUENEM-CHLOROBENZOTRIFLUORIDE1-chloro-3-(trifluoromethyl)benzenem-chlorotrifluoromethylbenzenem-ChlorBenzotrifluoridem-chlorobenzotriflouride

CAS号

98-15-7

合成路线:

1.通过苯甲酰氯合成3-氯三氟甲苯

2.通过6-溴喹喔啉合成3-氯三氟甲苯,收率约72%;

更多路线和参考文献可参考http://baike.molbase.cn/cidian/31561

大方的电脑
开朗的云朵
2025-07-03 13:11:48
药品生产需要大量的特殊化学品,这些化学品原来大多由医药行业自行生产,但随着社会分工的深入与生产技术的进步,医药行业将一些医药中间体转交化工企业生产。医药中间体属精细化工产品,生产医药中间体目前已成为国际化工界的一大产业。目前,中国医药行业每年约需化工配套原料和中间体2000多种,需求量达250万吨以上。

由于出口医药中间体不像出口药品那样会受到进口国的种种限制,以及世界医药中间体生产向发展中国家转移,目前中国医药生产所需的化工原料和中间体基本能够配套,只有少部分需要进口。而且由于中国资源丰富,原料价格较低,有许多医药中间体还实现了大量出口。

纵观整个行业,中国医药中间体行业有六大特点:一是企业大多为私营企业,经营灵活,投资规模不大,基本在数百万到一两千万元之间;二是企业地域分布比较集中,主要以浙江台州和江苏金坛为中心;三是随着国家对环保日益重视,企业建设环保处理设施的压力正在加大;四是产品更新速度快,一般入市3-5年后利润率便大幅度下降,迫使企业必须不断开发新产品或改进工艺,才能获得较高的利润;五是由于医药中间体生产利润高于一般化工产品,生产过程又基本相同,有越来越多的小型化工企业加入到生产医药中间体的行列,导致业内无序竞争日益激烈;六是与原料药相比,生产中间体利润率偏低,而原料药与医药中间体生产过程又相似,因此部分企业不仅生产中间体,还利用自身优势开始生产原料药。专家指出,医药中间体生产向原料药方向发展是必然趋势。但由于原料药用途单一,受制药企业影响很大,国内常发生企业开发出产品后却没有用户的现象。因此,生产企业应当与制药企业建立长期稳定的供货关系,才能保证产品销售畅通。

1.典型医药中间体市场

1.1.苯乙酸需求继续增大

我国β-内酰胺类抗生素经过近50年的发展已经形成了完整的生产体系。目前几乎所有的β-内酰胺类抗生素(除专利期内的品种外)我国都能生产,而且成本很低,青霉素产量居世界前位,大量出口供应国际市场;头孢类抗生素基本能够自给自足,还能争取一部分出口。

目前,与β-内酰胺类抗生素配套的中间体我国全部能够自己生产,除了半合成抗生素的母核7-ACA和7-ADCA需要部分进口外,所有的侧链中间体均可生产,而且大量出口。

以β-内酰胺类抗生素的主要配套中间体苯乙酸为例,我国现有苯乙酸生产厂家近30家,总年产能力约2万吨。但多数企业规模偏小,最大的年产2000吨,其他大多年产数百吨。2003年国内苯乙酸总需求量约1.4万吨,消费结构中青霉素G占85%,其他医药占4%,香料占7%,农药及其他领域占4%。随着国内香料、医药、农药等行业的发展,苯乙酸需求量将进一步增加。2005年我国医药工业消耗苯乙酸1.4万吨,农药行业约消费500吨,香料行业约消费2000吨。再加上其他领域的消费量,2005年国内苯乙酸总消费量达1.8万吨。

1.2.含氟吡啶类中间体成热点

目前,我国已开发并已投入批量生产的喹诺酮类抗菌药主要有诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、依诺沙星、洛美沙星、氟罗沙星等。其中诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星生产量最大,约占国内氟喹诺酮类抗菌药总产量的98%。

喹诺酮类一般由含氟苯环合成含氟喹啉类化合物后与哌嗪(或甲基哌嗪)缩合而得。我国是世界含氟药物和中间体产量最大的国家之一,有80%以上的含氟中间体供应出口。从整体上看,我国氟苯类中间体发展较早,目前生产能力普遍过剩;三氟甲苯类中间体发展较晚,近年来发展速度较快;而对于杂环芳香族化合物特别是含氟吡啶类,我国目前只有个别研究单位和生产厂家拥有含氟吡啶类中间体的合成技术,因此,含氟吡啶类中间体将成为今后几年国内含氟中间体研发的主要方向之一。

1.3.对氨基酚缺口较大

我国已成为世界上最大的解热镇痛药生产国,阿司匹林、扑热息痛、安乃近等品种的产量均超万吨,非那西丁、氨基比林、安替比林等品种的产量超过1000吨。目前我国解热镇痛药的产量增长很快,预计今后还将以8%左右的速度增长。为解热镇痛药配套生产的中间体产量大,生产企业多。随着解热镇痛药的增长,其中间体也获得了长足的发展。

国内扑热息痛消费量快速增加,出口也呈迅猛增长势头。对氨基酚是合成扑热息痛的重要中间体,近年来也增长迅速。目前,我国对氨基酚年产量约为3.2万吨,2005年国内扑热息痛产量达到5万吨以上,医药工业消耗对氨基酚4.5万吨,再加上在其他领域的应用,2005年对氨基酚总需求量约为5万吨,市场缺口较大,开发利用前景广阔。

2.我国医药中间体面临的形势

近年来,美国和欧洲的许多大制药公司从节省生产成本与环保要求的层面考虑,将其医药中间体的生产逐渐向发展中国家转移,或者多从发展中国家进口质量可靠的医药中间体。这都给我国的医药中间体生产企业带来了极好的商机。由于多年累积的技术优势和未来医药市场的巨大需求,我国医药中间体行业蕴蓄着巨大的发展潜力。但值得注意的是,随着国家对环保日益重视,环保成本对中间体生产行业来说将是一道不容忽视的难题。

2.1.选择优势品种

我国的医药中间体产品链上,中、上游基础原料药的中间体产品由于应用领域较广泛,占据了整个链条的优势地位,因此得到了较快速的发展,也在市场上备受瞩目。

然而,我国医药中间体产品出口也遭到了来自其他国家的压力,特别是印度。印度在医药产业上飞速崛起,如今与我国形成了竞争与共生的关系。事实证明,在我国医药中间体主要的出口地区欧盟、北美、中东、东南亚等,来自印度的冲击不容小视。

由此,我国医药中间体行业必须调整出口策略。选择有竞争力的中间体品种或将是一个有效的突破口。具体品种来看,磺胺类、四环素类、安乃近等商品是我国较早走出去的品种。随着时间推移,我国的医药中间体发展迅速,从目前部分品种占全球的主要产销份额可见我们的优势。如VC、青霉素、对乙酰胺基酚、扑热息痛、柠檬酸等占了全球60%以上的份额,阿莫西林、头孢曲松、布洛芬、阿司匹林等均为在全球具有影响力的产品种类。在产品分类上,抗感染药、维生素、解热镇痛药、氨基酸等是我国出口型原料药系列,占全部原料药出口总量的90%以上,相应的中间体国内需求量也较大。

相关的医药中间体生产企业应该注意的是:随着形势的推移,医药中间体的研究和生产也要有所调整。疾病谱的变化将造就医药市场新的领域,相应的医药中间体也会发生变化,因此带来了新的机遇。据预测,2010年发病率最高的疾病有精神疾病、绝经期疾病、勃起功能障碍、肥胖症、心脑血管疾病、癌症、慢性鼻窦炎、偏头痛、糖尿病、老年性疾病、致命性感染等,这必将迎来相关药物中间体需求的增加。

2.2.出口结构要升级

尽管我国医药中间体产业面临走强的趋势,但也要看到,在药品产业的金字塔形价值排布来看,医药中间体利润处于塔底,甚至低于大宗原料药。而事实上,我国医药中间体行业自身也存在如产品附加值低、缺少自主知识产权产品、出口渠道建立不畅、信息支持不足、信息资源利用不充分等等方面的“短板”,再加上水电煤运和化工原材料的涨价、环保成本的提高以及部分医药商品出口退税率下调等外因,其国际市场优势竞争力渐渐受到威胁。

国内医药中间体生产企业对国际市场的把握缺乏经验,对贸易国(区域)医药市场、政策、贸易规则亦缺乏系统研究,以致中间体出口的综合质量并不高。因此,专家提出,必须改变国内中间体的出口结构,产业自身建设及生产软件建设亟待加强,努力打造一批具有cGMP、FDA、E/DMF、COS等认证的企业和产品。

2.3.加速形成核心竞争力

即使对于利润相对较好的企业,如何形成核心竞争力,树立自有品牌,增强技术消化能力和创新能力,也应是考虑之中的问题。从长远来看,国内医药中间体行业必须朝着这个方向发展,加速形成核心竞争力。

目前,国内多数企业已经对“大路货”失去了兴趣,皆认为即使行情出现好转,其盈利水平也不会太高,所以,各种所谓的特色原料药才会大受追捧,企业不惜重金投入全力转产。然而,值得反思的是,特色原料药的需求比较有限,一旦市场供应量激增,价格波动极大,中间体生产企业所承担的经营风险将是巨大的。因此,企业要做的,不是追逐短期利益的盲目跟风,而是寻找到维持企业利润“长青”的核心竞争力。

然而,尽管国内中间体生产和出口的主力军是大型国有企业,民营、三资企业近年来也得到快速成长,但整体来看,中间体生产企业大部分为中小企业,实力有限,行业竞争激烈但处于无序状态。

目前一些国外的医药中间体生产企业已经在积极实施进军中国的发展计划,尽管产品定位不同,但这对国内大大小小的医药中间体企业来说压力又更添一重

饱满的芒果
甜甜的香水
2025-07-03 13:11:48
对氯三氟甲苯主要用途是制药、农药、染料生产的中间体。

对氯三氟甲苯又名对氯三氟甲基苯(英文名称p-Chlorbenzotrifluorid)又名4-氯三氟甲苯(4-Chlorobenzotrifuoride);对氯三氟苄;对氯苄川三氟;简称 PCBTF。无色透明液体,不溶于水,可溶于醇、醚、苯等有机溶剂,分子式为C7H4F3Cl。

对氯三氟甲苯为易燃、有毒化学品,对皮肤、眼睛又刺激作用,遇明火、高热或与氧化剂接触能燃烧,并散发有毒气体。

哭泣的电话
知性的黑猫
2025-07-03 13:11:48
含苯物质均有剧毒致癌作用。像含F,Cl,Br等卤素的有机物一般都非常稳定,长期存在体内会使身体产生很多自由基,自由基易发生很多化学反应,尤其在生物活性作用下,易使细胞基因发生重组,可能使细胞异常分裂(癌变)或者细胞死亡,或者在宏观上表达出不同于的性状。

这些化工类物质尽量少接触吧,我是搞环境的,每天都接触很多污染物,现在身体一直很虚,动不动就病……

斯文的盼望
追寻的雪碧
2025-07-03 13:11:48
光照下溴代物只发生在侧链的α-碳原子上的氢,铁粉催化条件下溴代则发生在苯环上的氢原子.

卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在 ,是成盐元素。卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用这个要看你的反应条件,如果是有铁作催化剂的,一般都是苯环上的氢

如果是一般的光照条件,就按照氢的活性,一般支链碳上的氢要比苯环上的活泼,就会取代支链上的氢含有取代基的苯衍生物,在进行芳香族亲电取代反应时,原有的取代基,对新进入的取代基主要进入位置,存有一定指向性的效应。 这种效应称为取代基定位效应。 编辑本段单取代的苯衍生物的定位效应 ①如苯环上的取代基为-NH2(-NHR、-NR2,R为烷基)、-OH、-OCH3(-OC2H5等)、-NHCOCH3、-C6H5、-CH3(-C2H5等)等(按定位效应由强到弱次序排列)时,其亲电取代的反应性较苯高。在取代反应中,此类取代基导致得到大部分为邻位和对位取代的异构体。此类取代基称为有活化作用的邻、对位取代基。

取代基的定位效应是个反应速率问题。上邻、对位反应快而上间位慢,就显示邻、对位定位效应上间位反应快而上邻、对位慢,就显示间位定位效应。

背后的宝马
哭泣的黑米
2025-07-03 13:11:48
①烧瓶是用玻璃制成的,玻璃主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料. ②塑料药匙是用塑料制成的,塑料属于三大合成材料之一. ③铁架台是用钢制成的,属于金属材料. ...三氟苯是否由三氟甲苯合成?

受伤的老鼠
苹果蓝天
2025-07-03 13:11:48
2-氯三氟甲苯:甲苯+Cl2(光照)生成三氯甲苯+HF(MoCl2,水浴加热)生成三氟甲苯+Cl2(FeCl3催化)生成2-氯三氟甲苯 3-氯三氟甲苯:生成三氟甲苯(步骤同上)+浓HNO3+浓H2SO4(水浴加热)生成对硝基三氟甲苯+H2+Cu(高温)生成对氨基三氟甲苯+Cl2(FeCl3)生成3-氯对氨基三氟甲苯+浓H2SO4 生成重氮硫酸盐+CH3CH2OH(温热)生成3-氯三氟甲苯

过时的大象
爱笑的奇迹
2025-07-03 13:11:48

5.1 引言

溶剂的类别:

a. 质子性溶剂,或氢键供体类溶剂(路易斯酸),例如,水、乙醇、乙酸和氨;

b. 氢键受体类溶剂(路易斯碱),例如,水、三乙胺、乙酸乙酯、丙酮和DMF;

c. 极性非质子溶剂,或称为“非羟基溶剂”,例如,DMSO、DMF和二甲基乙酰胺DMAc;

d. 氯代烷烃类溶剂,例如,二氯甲烷、氯仿和四氯化碳;

e. 氟碳类溶剂,例如,六氟异丙醇;

f. 烃类溶剂,例如,己烷、异辛烷和甲苯;

g. 离子液体;

h. 超临界气体,例如,超临界二氧化碳。

溶质被溶剂所包围的过程叫做溶剂化,水的溶剂化则被称为水合。溶剂化值指的是包围一个离子的溶剂分子数。一般来说,溶剂化程度随着电荷数的增加和离子半径的减小而增大。一个物种的反应活性随着溶剂化程度减小而提高,因为溶剂化的分子屏蔽了反应物,分散了电荷。某分子的其中一个部位可能更易于被另一种溶剂所溶剂化。比如,偶极性的非质子溶剂,例如DMSO,溶剂化阳离子,从而使另一部分的阴离子更容易反应。冠醚,常用作相转移催化剂(PTC),也类似地和阳离子形成配合物而使阴离子部位更具有活性。在溶剂混合物中两种溶剂可溶剂化分子的不同部分,使得组成混合溶剂后溶解性能比各自任何一种单一溶剂好。有个明显的例子,氢氧化钠的溶剂化程度的降低是如何影响其反应活性的:固体氢氧化钠(三分子水合物)的碱性比15%氢氧化钠(11分子水合物)碱性增强50000倍。(PTC据说能产生“裸露的阴离子”,但是少量的水是必须的,特别是对于固-液相转移反应。在研发相转移催化过程中,水分的含量是一个关键的参数。)溶剂化是选择溶剂要考虑的众多重要因素之一。

谨慎选择溶剂的重要性:

a. 给设备和操作人员提供安全、无害的大规模生产条件;

b. 溶剂的理化性质,如极性、沸点、水混溶性,影响反应的速率、两相的分离、结晶的效果及通过共沸或干燥固体除去挥发性组分;

c. 其他理化性质,如混合物的黏度影响传质和传热、副产物的形成和物理运输;

d. 回收和套用溶剂的难易程度,极大地影响产品成本(CoG)。

最好的溶剂应该能使产物从反应中直接结晶析出来。

为快速工艺放大选择溶剂的最关键原则是均相反应通常比非均相反应快得多,也容易放大。如果必须是非均相的条件,必须选择溶剂和反应条件使反应混合物是液态而易混匀的。(对于传统的氢化反应,由于是液-固-气分散体系,有效的搅拌是相当重要的。)许多情况下,产物的分离能驱动反应持续进行。最好是能结晶而不是形成沉淀或油状物,这种情况下会卷入原料。

对于有些反应过程,非均相的条件是有利的。非均相的条件可以加速反应或者减少产物在反应条件下的降解。

相转移催化剂通常用在两种不混溶的溶剂中,反应发生在有机相或界面。有时固-液相转移催化反应也用到碱类,诸如碳酸钾悬浮在反应体系中。

在某些已开发的非均相的反应中原料会随着反应的进行而溶解。某些反应全程都是悬浊液。选择对组分有一定溶解性的溶剂可提高反应效率,如往水相中的反应添加乙醇或者DMSO。某些反应,非均相的条件也可能增加副反应。

酰胺的大规模制备通常用到Schotten-Baumann反应,具体来说,将胺与酰氯或酸酐缩合,再用碱溶液中和生成的酸。如果不加碱,等摩尔量的胺和酰氯反应的理论收率只有50%。如果不加有机溶剂,产物酰胺会析出来并且夹杂原料,所以一般都用有机溶剂。用与水不混溶的有机溶剂可以减少易水解的试剂和产物的降解。

【二氯甲烷中制备酰氯,需要更加仔细的操作(Vilsmeier试剂能溶于二氯甲烷,但反应放热厉害,且产物容易消旋)。DMF不适合制备酰氯,DMF和氯化试剂能形成二甲氨基甲酰氯(DMCC),在μg/mg水平就有动物致癌性】

在pH 8以上进行Schotten-Baumann偶联反应,酰氯容易水解,并可见吖内酯的形成及消旋;而pH<7时,由于胺被质子化了,偶联反应进行得很慢。反应最好的条件是用缓冲剂调pH到8,加酰氯的同时滴加1 M氢氧化钠以维持pH在7~8之间。

一些学术研究使用的溶剂在工业生产中也许并不受欢迎。

具有较低闪点(在该温度下,蒸气能够被引燃)的溶剂会因安全问题而避免使用。易燃溶剂及溶在这些溶剂里面的试剂,如甲基锂的乙醚溶液,会被限制在地面运输。

极性是溶剂的一个关键参数。介电常数能衡量溶剂传导电荷的能力。Gutmann供体数从本质上衡量溶剂分子的路易斯碱的碱性。Hansen溶解度参数考虑了范德华力、偶极作用和氢键,Hildebrand参数则发展了它。Reichardt的π-π*吸收位置漂移的溶剂化显色。

强极性溶剂能稳定极性染料基态的能量,导致更大的π-π*越前。在溶剂中的染料颜色能指示溶解它的单一溶剂或混合溶剂的极性。

选择溶剂的时候,溶剂的沸点很重要。高沸点的溶剂,例如二甲苯,因为将溶剂残留去除到可接受的水平存在潜在的困难,所以很少选择它来分离原料药。高沸点、水溶性溶剂更容易通过萃取除去。

产物富集萃取时,乙酸乙酯被认为是一种比乙酸异丙酯更具反应活性的溶剂。实验室存在的乙酸乙酯含有过氧化物,可以氧化亚砜、胺类和酮类,后者可以得到Beayer-Villiger氧化产物【酮在过氧化物(如过氧化氢、过氧化羧酸等)氧化下得到相应的酯的化学反应。醛可以进行同样的反应,氧化的产物是相应的羧酸】;氧化剂最有可能是过氧乙酸,由乙酸乙酯水解得到的乙醇和空气生成。

乙酸异丙酯比乙酸乙酯更稳定,可与氢氧化钠水溶液共同作用将盐酸盐游离出来。当用乙酸乙酯和2M氢氧化钠处理时,使用碳酸氢钠水溶液就不会发生上述情况。制备硫酸盐时,要将乙酸乙酯改成乙酸异丙酯,因为后者在酸性条件下更难水解。用乙酸乙酯萃取伯胺,形成了一种乙酰胺,产物能萃取到二氯甲烷中。(后面一种情况,反应产物是一种甲氧基乙酰胺,在Sukuzi偶联的碱性条件下,甲氧基乙酰胺会发生部分水解。通过重结晶除去乙酰胺杂质很难。)氨、正丁胺和乙酸乙酯发生乙酰化的速度快于乙酸异丙酯,而萃取时水的存在能加速胺类的乙酰化。一般来说,用乙酸异丙酯萃取比用乙酸乙酯得到的杂质少。

NMP被认为环境友好,但因生殖毒性被重新划入二类溶剂。

2-甲基四氢呋喃在有机金属反应中很有用。购买的2-甲基四氢呋喃含有高达400 μg/mL的BHT作为稳定剂添加的,另外一种则不含添加剂;2-甲基四氢呋喃暴露在空气中生成过氧化合物的速度比四氢呋喃稍快。2-甲基四氢呋喃和HCl反应比四氢呋喃慢。3M的甲基锂溶液,溶剂可以是2-甲基四氢呋喃,也可以是二乙氧基甲烷(DEM)。

甲基乙基酮(MEK)会形成活性过氧化物,引发聚合和其他反应。在氧气存在下,MEK可用于氧化Co(II)到Co(III),是一种很有用的氧化剂。尽管MEK有合适的沸点,能与水形成共沸,也要考虑到它生成过氧化物的能力。

甲基异丁基酮(MIBK)对底层大气中臭氧的形成来说是一种高容量的溶剂,被认为生成大气臭氧的能力比乙酸异丙酯强,因此要避免使用MIBK。

5.2 使用共沸物时选择的溶剂

共沸物是恒定沸点的混合物,有着固定的摩尔组成。共沸物由两种、三种或者更多组分组成,可以是均相或非均相的。重要的共沸物是沸点降低的共沸物,即混合物的沸点比任意组分的沸点都要低。(熟悉的共沸物中,浓盐酸是个例外,形成沸点升高的共沸物。)所有非均相的共沸物的沸点都降低。不同的液体如果沸点接近就可以形成共沸物。许多有机溶剂可以与水形成共沸物,可利用这一性质除水。

共沸物的主要价值在于能有效去除反应混合物中易挥发的组分。共沸除去易挥发组分可以促进反应进行。共沸物有益于分离后处理。六甲基二硅烷(酸催化脱三甲基硅烷保护基的副产物)能和醚类、醇类、乙腈及三甲基硅醇形成共沸物。即使共沸物不能完全除去杂质组分,也能降低沸点。共沸物如果能够回收套用,也是较为经济的溶剂。

当一对共沸物的组成接近1:1时,从其中一种溶剂中分离出另一种溶剂更容易。

通常减压蒸馏时会进一步减少馏出物中较少组分的比例,如乙酸乙酯-水共沸物减压蒸馏过程,这也被称为“破坏型共沸物”。在异丙醇-水共沸物中,没有发现该现象。

5.3 选择溶剂以增加反应速率,减少杂质生成

一般来说,增加溶剂极性的效果取决于原料或中间体中是否有高浓度电荷(电荷/体积)。(有时描述为电荷局部定域较大,而电荷局部定域较小有时称为电荷分散。)极性溶剂优先溶解离子或电荷浓度高的中间体。如果中间体中电荷浓度比原料高,极性溶剂能够稳定中间体和促进其生成,因而加快反应速率。如果中间体的电荷比原料的电荷分散,极性溶剂会稳定原料,降低反应速率。自由基诱导的反应受溶剂极性的影响很小。定量的电荷局部定域/离域模型没有考虑溶剂的其他影响,例如氢键、螯合作用、温度以及反应的浓度。有时,改变溶剂也可改变反应机理。

5.4 溶剂中的杂质和反应溶剂

分子筛是最普遍有效的除水处理方法。规模化生产中,溶剂和设备一般是共沸除水,或填充过量的吸水试剂。

过氧化物可在实验室和放大常见的溶剂中生成,如异丙醇和乙酸乙酯。溶剂暴露在空气和光线中会产生氢过氧化物和其他过氧化物。一般来说,含有氢原子的化合物在自由基反应中易生成过氧化合物,例如叔碳、苄基型碳、烯丙基型碳、醚氧的α-碳、醛和醇。生成过氧化物后,问题就来了。例如过氧化异丙醚会在溶剂瓶口附近析出,或浓缩溶剂时过氧化物会富集。

检查溶剂中过氧化合物的简便检测方法:用水润湿过氧化检测试纸,然后滴一滴溶剂。碘量法滴定是一种定量的方法。BHT(大约250 μg/mL)通常添加到市售的四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中作为安全措施。放大时,浓缩四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃会添加BHT作为安全措施。蒸出溶剂时,可能会使作为稳定剂的BHT富集,干扰HPLC和其他分析。BHT经氧化可生成黄色的二聚物。

过氧化物除了可能引发安全问题,还能影响反应进程。

放大时还要注意静电的蓄积,带电荷的烃类溶剂通常是很麻烦的。非金属添加剂,例如Statsafe,已经被开发用来减少溶剂的导电性,减少静电释放的风险。一般来说,烃类静电释放的风险比较大,例如庚烷。使用多聚物和胺类的混合物作为添加剂的溶剂生产原料药,添加剂可能会被认为是原料药中的杂质。当加入少量极性溶剂时,例如异丙醇,能减少静电释放的风险。

二氯甲烷的反应活性通常会被忽略。桥头胺类,例如士的宁、奎宁及三乙烯二胺,尤其易与二氯甲烷发生反应,其次是甲基叔胺和仲胺。脯氨酸和二氯甲烷可以制备缩醛胺。由于氯的第二次取代比第一次快得多,吡啶很快形成缩醛胺。类似地,吡啶和二氯甲烷反应形成二吡啶盐,第二次取代比第一次快得多。4-二甲氨基吡啶(DMAP)反应速度是吡啶的7倍。1-羟基苯并三唑(HOBt)是多肽偶联时常用的一种催化剂,能和二氯甲烷反应。硫醇和二氯甲烷反应的活性在相转移催化反应中被忽略。格氏试剂在无水氯化铁和其他离子盐的存在下,能与二氯甲烷发生反应。镍-甜菜碱复合物和二氯甲烷发生二次反应生成手性4-氨基谷氨酸。二氯甲烷甚至能与奥氮平、氯氮平和氧氟沙星反应,他们都有一个N-甲基哌嗪基团。也许二氯甲烷是许多化合物中都包含对称亚甲基二胺的源头。应该充分考虑二氯甲烷与亲核试剂的反应活性。低沸点的二氯甲烷易挥发,不易储存,在使用过程中难以达到挥发性有机化合物排放标准,使其在生产中没有吸引力。

不要长时间储存胺类的二氯甲烷萃取液。亲核性的胺,尤其是奎宁,易和二氯甲烷反应。

四氢呋喃在酸性条件下会反应,生成开环和多聚的副产物。实验室中用甲磺酸代替硫酸就不会生成该副产物,但20 kg规模时,发现有开环副产物。在这个条件下,二甲氧基乙烷优于四氢呋喃。四氢呋喃能和酰氯、酰溴反应。四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃在酸性水溶液下水解速率很慢,可作萃取相。四氢呋喃和二甲氧基乙烷在氯气存在下会聚合放热。反应中使用2 M硼烷-四氢呋喃复合物发生过工业事故。10~50 ℃下,溶于四氢呋喃的硼烷-四氢呋喃复合物产生氢气和硼酸三丁酯,50℃以上降解生成乙硼烷。该试剂推荐在0~5 ℃下储存,在低于35 ℃下反应。

DMF可被酸或碱催化,歧化生成一氧化碳和二甲胺。N-甲基吡咯烷酮和NaH在热力学上是不稳定的。二乙氧基甲烷(DEM)在pH 2时会水解,推荐的反应条件中pH不应低于4.甲基叔丁基醚(MTBE)可在酸催化下加入叔丁醇和异丙烯生成,看起来在酸性条件下足够稳定,可以用于后处理萃取,但40 ℃下能和浓盐酸反应,更高温度下能和硫酸反应。MTBE与亚硫酰胺和溴反应放热。回流MTBE-乙醇制备某乙酯的甲磺酸盐时,叔丁酯从MTBE和乙酯的反应中沉淀出来。若之前的萃取液残留MTBE,酯类的氨甲基化就很慢;副产物是异戊烯胺,由MTBE分解产物产生。硫酸介导的腈水合时,产物常常磺化。加入甲苯利于搅拌,则伯酰胺产率高;该反应条件下部分甲苯会磺化,表现为一种代替牺牲的溶剂。在仲胺存在下,使用甲基异丁基酮(MIBK)保护伯胺。

在无水的酸性条件下使用四氢呋喃时,要考虑开环形成的副产物,生产胺盐最好用其他溶剂。

5.5 水作为溶剂

水中氢甲酰化(加氧合成过程):产物从水相中分离,只需将反应器再充满气体原料。溶于磺酸盐配体的铑催化剂被束缚在水相中,损失的那部分催化剂只有十亿分之一的范围。两相工艺使金属试剂在水相中溶解度很高。基于联苯二酚和邻二氮杂菲的磺化配体也被用于水相偶联反应。

水加速反应

在水面上的Diels-Alder反应及芳香Claisen重排相对于无溶剂反应稍有加速,比使用其他溶剂时快。加速的原因可能是因为氢键,增加了极性、疏水作用和其他性质。非均相条件下,反应自始至终是悬浊液,放大时需要额外小心。预期困难时原料、产物和杂质混在一起,如果放大转化需要加大搅拌,那么得到的是小颗粒,使得过滤和分离更加困难。水作溶剂的条件下,Click反应,水中非酸性条件下生成四氮唑。水可加速Baylis-Hillman反应,加倍4,6-二烯酮的消除。加入少量乙醇或者DMSO可加速水中的反应,这可能是由于它们起到了与表面活性剂类似的作用。

往水中加入各种表面活性剂,可形成微乳液或胶束以促进反应。羟醛反应的表面活性剂,三甲基硅基可作为保护基防止水解。水中的Sukuzi偶联用到聚乙二醇:聚乙二醇可作为表面活性剂或相转移催化剂溶解金属活性组分。表面活性剂可应用于温和的烯烃复分解反应、Sonogashira反应、Heck反应、Suzuki反应、Negishi反应以及胺化反应。

该物质一般认为是安全的(GRAS),无毒,无需处理原料药中残留的相转移催化剂。水中用相转移催化剂催化反应后,产物可萃取到有机相,含相转移催化剂的水相可在下次反应时套用。

水最佳的应用之一是催化极性物质的反应而无需保护基。酶通常能耐受分子中的各种官能团,许多酶能发挥最好活性的前提是介质中至少部分含有水。

水既不是万能的,也不是完美的理想溶剂,即使不需要后处理且廉价。负责任地处理水蒸气和回收套用的费用很大。这些后处理包括反萃挥发性溶剂、活性炭吸附及生物除污,然后再排向城市用水处理装置。此外,如果同时使用有机溶剂后处理,会丧失水中操作的优势。

5.6 溶剂的替代

被认为是廉价“绿色”溶剂

2-甲基四氢呋喃:有机金属试剂的反应、萃取及相转移催化反应

二乙氧基甲烷(DEM)

1,3-丙二醇

1,2-丙二醇:可代替2-甲氧基乙醇,食品级的已用于原料药到药物成品。

甘油:氮杂-Michael反应,作为转移氢化的溶剂和试剂,也可作为还原羰基的溶剂。

当亲脂性的产物单独形成一相时,甘油和丙二醇则显示出其优点。

当反应需要高沸点溶剂时,从产物中分离溶剂就变成一个问题。DW-therm是沸点240℃的三乙氧基硅烷的混合物,用于热环化,该溶剂可蒸馏回收;其他高沸点溶剂(DMSO、1,3,5-三异丙基苯、矿物油及四甲基亚乙基砜)效果不能满意。高沸点、水溶性溶剂便于萃取到水中除去。丙二醇被认为是合理的溶剂,ICH没有对它设置限制。聚乙二醇低毒,可作为轻度泻药,环氧乙烷的小分子衍生物,例如1,4-二氧六环,已知是有毒的。乙二醇和它的代谢产物羟基乙酸和草酸对中枢神经系统、心脏及肾脏有毒性。

二甘醇和丙二醇物理性质相似,二甘醇毒性更大。甲氧基乙醇(或称乙二醇单甲基醚)被禁止或限制使用。[甲氧基乙酸是甲氧基乙醇毒性最大的代谢物。最广泛用来代替甲氧基乙醇的溶剂是1-甲氧基-2-丙醇(PGME)及1-丁氧基-2-乙醇(EGBE)。]

EPA要求生产、进口货使用14种聚乙烯醚类用于“重要的新应用”必须提前90天通知EPA。聚乙烯醚类的清单包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲基醚、三甘醇二甲醚及四乙醇二甲醚(都是二甲基醚),避免使用乙二醇衍生物作为溶剂生产原料药的倒数第二步中间体是明智的。

安全性:二乙二醇二甲醚加热时能和金属钠或金属铝剧烈反应。NaOH介导的二甘醇在200℃下降解酿成过工业事故,估计1,2-二醇的脱水是放热的。源于乙二醇和丙三醇溶剂中的高温反应,应该在反应前先做个实验室危害评估。

碳氟化合物在水中和常规有机溶剂中溶解性都不好,这一性质使其在分离和合成中得到应用。氟化的反向硅胶色谱可以用来纯化氟化原料药。全氟类烃类价格高于传统溶剂,氟化溶剂在合成领域尚未大规模应用。三氟甲苯可以用来替代二氯甲烷,它会和强还原剂发生反应,很少应用于大规模反应。

离子液体因为其沸点较高,能够很好地减少挥发造成的损失,被认为是一种“绿色”溶剂。在合成原料药的最终步骤前好几步的地方使用这些化合物,或许可以避免毒理方面的担忧。

超临界二氧化碳(scCO2)溶解性与正己烷相似。氢气在scCO2中的溶解性要比在传统溶剂中好很多,此外还证实了用于多相催化剂催化的连续非对称氢化的可能性。原料药中痕量的钌可以用scCO2除去,残留的钌会被吸附在反应釜的壁上。scCO2色谱无论是用在分析分离还是制备分离中,都是非常快速和有效的。将晶体暴露在二氧化碳中,会导致晶型转变。限制scCO2应用的主要原因是用于控制压缩和释放二氧化碳的设备的耗费。

5.7  无溶剂反应

在无溶剂反应中,稍过量的液体反应物作溶剂,而产物往往是非晶态的。由于反应过程中不加溶剂,反应的总量很大,这种反应在淬灭的时候,容易产生高温。通过无溶剂反应来优化设计反应时非常有效的,特别是试图提升反应速率,而其他方法效果都不好时。

5.8  总结与展望

溶剂的选择需要综合考虑各种因素,而首要的一点是保证安全。在实验条件下,各组分的理化性质可能比溶剂的极性对反应的影响驱动力更大。当一个溶剂可以与一个比较难以除去的杂质共沸时,可用此溶剂除去这种难除的杂质。一般情况下,需要经过很多筛选实验才能决定哪个溶剂才是某种生产过程中最理想的溶剂。