常用試劑----氯化亞砜

【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?；顫?，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。

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]。

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?？梢院喜橐徊椒磻?。

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。

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]。

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。

原位制備HCl（g）溶液

在冷卻狀態下，向甲醇中緩慢滴加氯化亞砜，但是比方法二好的地方就是，避免了乙酸可能引起的副反應。另外氯化亞砜會消耗水，可以嚴格限制溶液體系中的含水量。

反應應用：

To a suspension of 6-chloropyridine-2-carboxylic acid (8.3 g, 0.0525mol) in dioxane (25 mL), thionyl chloride (9.4 mL, 0.13 mol) was added and theresulting mixture was stirred at 70 ℃ for 4 h. The reaction mixture was concentrated invacuo and a mixture of dioxane (8.3 mL) and ethanol (16.6 mL) was added. Thereaction mixture was heated to 70 ℃ for 2 h, triethylamine (8.3 mL), ethanol (4.1 mL) andwater (8.3 mL) were added and the reaction mixture was again concentrated. Theresidue was distributed between diethyl ether (28 mL) and water (18 mL) and thephases were separated. The aqueous layer was extracted with diethyl ether (30mL) and the combined organic layers were dried over MgSO4, filteredand evaporated in vacuo to afford 6-chloropyridine-2-carboxylic acid ethylester (8.82 g, 91%) as oil。

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.

8. Boland, N. A.; Casey, M.; Hynes, S. J.; Matthews, J. W.;Smyth, M. P. J. Org. Chem., 2002, 67, 3919.

9. Jorgensen, M.; Krebs, F. C. J. Org. Chem., 2005, 70, 6004.

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