芳香族化合物高选择性一氯代反应研究(5)
图1-5 以对甲苯磺酰氯反应制得2，6--二氯甲苯
在医药领域，我们关注了常见药剂消炎药，了解到2-酰基-6-甲氧基萘是制备消炎镇痛药萘普生的重要中间体[16]；对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)是合成葛根素和雌激素类药物雷洛昔芬的关键中间体[17,18]，它也常常用于合成高级化妆品和皂用香精。工业上习惯于用苯甲醚和羧酸衍生物作为原料在催化剂的作用下经Friedel-Crafts 酰基化反应制得，例如以乙酸酐为酰基化试剂的p-MOAP 合成路线，反应的化学方程式如图1-6所示：
不过经过了多次工艺改进，这个工程中现将部分盐酸和适量水加入反映锅中，温度加热到50℃，边搅拌边投入2,4-二氨基甲苯使其全部溶解，再在锅中将盐酸及氯化亚铜投入，在2.5~3小时之内均匀加入1%亚硝酸钠溶液。温度文持在60℃左右。全部滴加完毕后，继续搅拌半小时，静置使其分层，然后用蒸馏水水把下层粗品洗至中性，紧接着加液碱至碱性，再用蒸馏水洗去大部分之前加的碱之后，抽滤使2，4-二氯甲苯粗品分离出来，这样就得到了成品[19~22]。
反应的化学方程式如图1-6所示：
图1-6 以乙酸酐为酰基化试剂的p-MOAP 合成路线
我们再来看一下3-氯-4-甲苯胺法，一般的将亚硝酸钠进行重氮化反应，然后与氯化铜进行桑德麦尔反应。其反应的化学方程式如图1-7所示。那我们在实验室制备时需要用到的磨口玻璃的三口烧瓶。第一阶段首先在其中放入温度计、电搅拌器和滴液漏斗，在其中加入28.3克的3-氯-4-甲苯胺、90克36%的盐酸溶液，200毫升蒸馏水，反应在室温下就可以进行，然后均匀搅拌半小时。等搅拌完毕，用冰水将反应物料冷却，是温度降到5℃以下。接着将之前配置好的亚硝酸钠水溶液均匀加入三口烧瓶，尽量在半小时之内滴加完毕。等到亚硝酸钠加完之后后，继续反应10分钟，最后用淀粉试纸测试反应终点。
反应的第二阶段同样需要温度计、电搅拌器和滴液漏斗，分别装在1000毫升的磨口玻璃三口烧瓶，在其中加入260克氯化亚铜盐酸水溶液，将事先制备的重氮化反应物匀速地加入三口烧瓶，任然需要在半小时内加完，控制反应温度在5℃以下。加入完毕后，继续反应一小时。使得在40分钟内温度匀速升至80℃。反应完毕后将反应物料降至室温。取下层物料用水洗至中性。减压蒸馏，收集90℃的馏分，纯其度可达98%以上[23~27]。
图1-7 3-氯-4-甲苯胺法经与亚硝酸钠进行重氮化反应
我们又了解到在工业中芳环上的一氯代更加实际。一般将邻氯甲苯和催化剂三氯化磷一起加入反应釜，温度升至100℃，在紫外下通入氯气，保持这种条件反应五小时，然后冷至室温，接着通入压缩空气来排除一些有毒有害气体，最终得到产物邻氯三氯甲基苯，它的产率大约在90%~93%左右。将以上的产物与氟化氢、催化剂一起投入氟化釜内，温度升至100℃，打开减压阀使得压力降至1.6MPa，这样重复几次，直到压力不再上升为止，保持反应继续进行4小时。然后再降温，通入压缩空气以排除有害气体。用氢氧化钠水溶液将物料中和，然后进行水蒸气蒸馏，分离出有机相，最终得产品，它的收率为75%。[28]其反应的化学方程式如图1-8所示：
图1-8 邻氯甲苯的催化氟化
同样的，若要得到间位产物，我们可以将126.5克间氯甲苯和4.27克三氯化磷加入三口烧瓶中，升温至90℃，然后通入干燥的氯气。当停止加热后，通入一个小时的氯气，将温度逐渐升至130℃，保持在此温度下进行反应，直至间氯甲苯被全部转化为间氯三氯。最后将反应物冷却至室温，通入压缩空气将反应液中残留的氯气和氯化氢排除，减压蒸馏，其收率约为92%[29,30]。其反应的化学方程式如图1-9所示：