盐酸催化下的水-酯混合体系中的选择性氯代反应与二氯代反应(2)
2.4.1 结果与讨论 21
2.2.2 实验部分 23
3 结论 26
4 致谢 26
5 参考文献 28
1 绪论
1.1 水相中的绿色化学
绿色化学在目前的化学领域是所有科研人员极为重视的一个方向，绿色化学是评估一个化学成果的重要因素。而对绿色化学的探讨之中，用即环保又清洁的反应介质来代替常规的有机溶剂是目前的首先要解决的问题之一[ 1, 2]。本实验采用的是在水相中发生的化学反应，水本身是自然界中最常见的化合物，它有着无毒性，价格低廉等优点，是一种理想的绿色溶剂。 由于水本身独特的溶解特性使得水在许许多多的反应类型中对化学反应的速度和选择性都有着可观的促进效果。现在将水作为有机反应的溶剂更多的受到了科研人员的青睐[3]。实验证明有非常多的有机化合物是可以经过水相反应而产生的。本篇文章所讨论的三氯异氰尿酸一种具有毒性低，效果好等特点的消毒剂，是一种多见的氧化剂，它的结构属于氯胺机构，三氯异氰尿酸的标准化学称谓为三氯－均三嗪－三氯－均三嗪－2,4,6(1H,2H,3H)－三酮2,4,6(1H,2H,3H)－三酮。它通常适用于一些有机氧化反应，广泛的应用在生活和工业用水的消毒、灭菌等防疫领域。三氯异氰尿酸他的含氯量相对其它化合物要高。因此在氯代试剂的选择上，具有一定的价值。科研人员们对它做过一定的研究，在对它的利用上不断有着新的突破。
1.2各种氯代试剂的优缺点
1.2.1 各类氯代试剂的类别
有机合成反应中存在着选择性是众人皆知的，化学反应中选择性的概念是反应会在底物的各个部位和方向来进行，由此衍生出不同产物时的选择程度【4】。一个化学反应的过程是否高效和选择性是紧密相联的。特别在构造繁琐的分子合成过程中，一个反应的选择性是影响反应结果必不可少的考虑因素。它为有机化学的实际应用领域和有机化学的发展研究以及材料科学、生命科学、环境科学的科学研发引领了新的方向。
有机化学反应的选择性分为三类，分别为区域选择性、化学选择性和立体选择性【5】。即使是相同的底料，如果选择氯代试剂有差异，也会获得不相同的反应产物。在本文中，在此列举几种常用的氯代试剂。常用的氯代试剂有亚硫酰氯氯化剂、三甲基氯硅烷氯化剂、N-氯代异丙胺氯化剂、N-氯代丁二酰亚胺氯化剂等。
（1） 亚硫酰氯氯化剂
亚硫酰氯又被称作氯化亚砜，作为一种传统的氯化剂，在有机合成中亚硫酰氯可使烷烃氯化、去羟基氯化、使活性甲基氯化以及P、Si、Ti等原子上的官能团氯化。与常用的氯化试剂相比较，亚硫酰氯反应的体系是液相，反应条件易于控制，生成物的选择性优秀等都是它的优势。此外，亚硫酰氯还能在反应中直接替换取代金属原子、羟基上的卤素原子等。综上所述，亚硫酰氯是实验室研发人员氯化剂的首要考虑试剂。以二价钴为催化剂，将亚硫酰氯作为氯化试剂额，在85℃下和乙烷发生反应合成2-氯己烷，和常用的氯化剂比较，此反应的产率比较高，选择性好【6】。有一种合成α-氯代磷酸酯的方式可以让α-氯代磷酸酯的产率高达81%。具体是让α-羟基磷酸酯与亚硫酰氯反应，不仅能有选择性的取代羟基，还能在条件温和的情况下保证反应易于控制【7】。
在二甲基甲酰胺中，烷基磺酸钠和亚硫酰胺发生反应，生成了相对应的氯化产物。此化学反应的优点在于产率、选择性高【8】。选择亚硫酰氯为氯化试剂，取代了钛原子上的膦基（图1-1）。但是直接用氯气作为氯化剂取代金属原子上的基团的反应却很少可以看到【9】。