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試劑:氯化亞砜

更新時間:2022/11/08

【英文名稱】Thionyl Chloride

【分子量】118.97

【CA登錄號】[7719-09-7]

【結構式】SOCl2

【物理性質】bp 79 oC,d 1.631 g/cm3 (25 oC),20nD 1.518,mp –105 oC。溶于醚、烷烴和鹵代烴,與水、質子溶劑、DMF、DMSO反應。

【制備和商品】該試劑通常經過直接分餾,或從亞磷酸三苯酯或喹啉和亞麻子油的混合物中分餾提純得到。商品試劑為無色或黃色液體。少量的雜質導致液體呈黃色或紅色,鐵離子含量越高,液體顏色越深。

【注意事項】該試劑非常活潑,具有強腐蝕性,其蒸氣和液體對眼睛、黏膜和皮膚有強烈的刺激作用。操作時應戴防護手套,避免皮膚接觸。氯化亞砜須在玻璃瓶內于室溫下干燥環境中儲存。它與水反應放出有毒氣體HCl和SO2,由于SOCl2參與的大部分反應都會放出以上兩種氣體,所以必須在通風櫥中進行操作。SOCl2在高于140 oC時會分解生成Cl2、SO2和S2Cl2,鐵和/或鋅的雜質會催化加劇該分解反應。


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氯化亞砜是一種常用的氯代試劑[1,2],其反應性能主要受反應物投料比、溶劑、堿等條件影響。此外它還是常用的脫水試劑,用于催化分子內脫水等消除反應。由于氯化亞砜易分解的性質,它還可以用作電解質溶液,例如:AlCl3/SOCl2的介質溶液[3]。

氯磺酸酯或鹵代烴的合成

氯化亞砜能與一級、二級和三級醇反應生成特定的氯磺酸酯(等當量反應)。產物的種類決定于反應條件,尤其是反應物的化學計量數、溶劑和使用的堿。如果2 當量的醇在吡啶作用下與氯化亞砜反應,將生成亞硫酸二酯。若亞硫酰氯過量,或氯磺酸酯與氯化亞砜反應,將生成相應的鹵代烴,并伴隨生成HCl 和SO2。因此直接將醇與氯化亞砜在堿作用下反應,是將醇轉化為鹵代烴的有效的方法之一 (式1)[4]。但是對于烯丙位的醇,可能會發生重排 (式2)[5]。芳雜環酚的氯化,得到芳雜環鹵代物(式4)[7]。

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酰氯的制備 

氯化亞砜還廣泛應用于制備酰氯。將羧酸或羧酸酐與SOCl2反應(惰性溶

劑或直接以SOCl2 為溶劑),可得到相應的酰氯,同時生成HCl 和SO2 (式3)[6]。得到的酰氯可繼續與氨基或醇反應得到酰胺和酯,該方法通常可以合并為一步反應 。

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芳香醛或α,β-不飽和醛以及它們的亞硫酸鹽衍生物可與氯化亞砜反應。例如:丙烯醛、苯甲醛等的羰基可與氯化亞砜發生加成反應,生成相應的二氯代物和SO2。

脫水反應 

目前,氯化亞砜最主要的應用還是作為脫水劑使用。特別是在大分子合成領域中,氯化亞砜被廣泛應用于分子內關環 (式5)[8] 等一系列反應。

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S-N鍵的生成

可與氨基反應構建S-N鍵,這一性質常被用于雜原子的成環反應 (式6)[9]。

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C-H 鍵的氧化

氯化亞砜還可以氧化比較活潑的C-H 鍵,生成氯代物或亞氯硫代物

(式7)[10],且反應條件通常比較溫和。值得注意的是,此類反應往往很容易發生逆反應,還原成原來的C-H鍵化合物。

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參考文獻

1. Feng, S.; Panetta, C. A.; Graves, D. E. J. Org. Chem., 2001,66, 612.

2. Amaresh, R. R.; Lakshmikantham, M. V.; Baldwin, J. W.;Cava, M. P.; Metzger, R. M.; Rogers, R. D. J. Org. Chem.,2002, 67, 2453.

3. Boyle, T. J.; Andrews, N. L.; Alam, T. M.; Tallant, D. R.;Rodriguez, M. A.; Ingersoll, D. Inorg. Chem., 2005, 44, 5934.

4. Amato, J. S.; Chung, J. Y. L.; Cvetovich, R. J.; Gong, X.;McLaughlin, M.; Reamer, R. A. J. Org. Chem., 2005, 70, 1930.

5. Krafft, M. E.; Haxell, T. F. N. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,10168.

6. Alagic, A.; Koprianiuk, A.; Kluger, R. J. Am. Chem. Soc.,2005, 127, 8036.

7. Mishani, E.; Abourbeh, G.; Jacobson, O.; Dissoki, S.; Daniel, R. B.;Rozen, Y.; Shaul, M.; Levitzki, A. J. Med. Chem., 2005, 48, 5337.

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10. Hawata, M. A. M.; El-Torgoman, A. M.; El-Kousy, S. M.;Ismail, A. E.-H.; Madsen, J. O.; I. S?tofte, Senning, A. Eur. J.Org. Chem., 2002, 2039.


內容轉自:《現代有機合成試劑——性質、制備和反應》,胡躍飛等編著



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