双(三氯甲基)碳酸酯在药物合成应用中的新进展
三光气在酰氯制备中的应用研究
浙江工业大学硕士学位论文三光气在酰氯制备中的应用研究姓名：鲍丽娜申请学位级别：硕士专业：农药学指导教师：莫卫民20040501三光气在酸氯制备中豹反磊摘要虢氯粪佬合物是一秘耋要有辊躲中闯钵，在药物合成中有广泛戆应用。
在传统方法魈生产过程中，采用二氯豫砜，三氯氧磷，三氯化磷，五氯化磷等作为氯化剂，但存在腐蚀生产设备，污染大的缺点。
在本文中用三光气作为酰氯化剂取代以往的酰氯化荆。
三光气由于其台藏帮参翻反应静条件都跑较溢釉，覆且选择牲强、收率褰、镬耀安全方便、易运输储存，在医药、农药、有机化工和离分子材料等领域正在得到广泛的应用。
但至今在国内外的化学反应和化工生产中，三光气作为酰氯化剂的很少，其主要原瞬是催化剂的难以选择。
本文以三光为酰氯化裁，嗷啶为催纯裁，甲苯为溶裁，铡褥了甲氯菊酰氯、氯乙酸氯、苯乙酰氯、对甲基苯甲酰氯。
以三光气为酰氯化剂的四种化合物的合成未有文献报道。
并对甲氰菊酰氯和氯乙酰氯进行了单因素各种方案比较，进而设计了正交试验优化条件，得到了两煮合成的较佳王艺条件。
甲氯菊酰氯的最佳发应条件是反成湿度是ｌＯＯ℃，反应时间怒１２小时，催化荆为吡啶，其用量与菊酸等摩尔，收率为５６．７％。
氯乙酰氯的躐佳反Ｊ藏条件魑反应温度１００４Ｃ，反应时间是ｌＯ小时，催化荆为啦嚏，萁瘸量与氯乙酸簿摩尔，收率为６２。
４％。
总结菊酰氯耧氯乙魏氯熬笈应规律，选定了会适的夏戏条件成功制取了苯如酰氯和对甲基苯擎蕺氯。
本合成方法产物易分离、操作方便、污染少、对设备腐蚀轻，是一种浩净的合成方法，为酰氯化合物的合成提供了～条绿色合成途径。
关键词：三光气，酰氯化反应，甲氰菊懿氯，氯乙酰氯，苯乙酰氯，对甲基笨甲酰氯Ｓｔｕｄｙ０１３ｔｒｏｐｈｏｓｇｅｎｅｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｃｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｙｔｃｈｌｏｒｉｄｅｓａｔｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｒｇａｎｉｃｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．瓠ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ｓｕｌｆｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｒｉｃｈｌｏｒｉｄｅａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐｅｎｔａｃｂｌｏｒｉｄｅａｆ；ｅｕｓｅｄａｓ｝ｃｈｌｏｄｎａｆｔｎｇａｇｅｎｔｓ．ｍｌｉｓｍｅｔｈｏｄｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｃｏｒｒｕｐｔｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆａｃｉｌｉｔｙａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｐｏｔｌｕｔｉｏｍＩｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，Ｔｆｉｐｈｏｓｇｅｎｅｉｓａｔｔｅｍｐｔｅｄｔｏｓｕｂｓｔｉｍｅａｇｅｎｔｆｏｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎａｓｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍｙｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔ．Ｔｒｉｐｈｏｓｇｅｎｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｍｅｄｉｃｉｎｅ，ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ，ｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｓｔＤ，ａｎｄｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｍｉｌｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔｒｏｎｇｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｙｉｅｌｄ，ｓａｆｅｈａｎｄｌｉｎｇａｎｄｈａｎｄｙｓｔｏｒａｇｅａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ。
219413904_固体光气法合成十八烷基异氰酸酯研究
第52卷第6期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 6 2023年6月 Liaoning Chemical Industry June，2023基金项目： 丽水开发区科技计划项目，水性聚氨酯合成革表面处理原料十八烷基异氰酸酯（项目编号：2022KFQZDYF29）。
收稿日期： 2022-12-26 作者简介： 夏晨东（1980-），男，浙江省丽水市人，工程师，2004年毕业于沈阳理工大学计算机科学与技术专业，研究方向：绿色光气化产品固体光气法合成十八烷基异氰酸酯研究夏晨东，陈映波*，林玮，傅华伟，陈国全（浙江丽水有邦新材料有限公司，浙江 丽水 323000）摘 要：在惰性溶剂介质中，以一般化学品固体光气和十八烷基伯胺为主要原料，采用一步法反应合成十八烷基异氰酸酯。
进行了惰性溶剂的筛选，同时考察了物料的配比、反应温度、反应时长对反应的影响。
结果表明，以甲苯作为惰性溶剂，十八烷基伯胺和固体光气的摩尔比为1∶0.40，保温反应温度在100 ℃持续反应1.5 h，在此条件下十八烷基异氰酸酯的产率为94.98%。
关 键 词：十八烷基异氰酸酯； 固体光气； 十八烷基伯胺； 一步法中图分类号：TQ226.63 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）06-0815-04十八烷基异氰酸酯（ODI），属于直链脂肪族的烷基异氰酸酯的一种，由于它含有18个碳原子且含有-NCO 基团，兼具了高碳基团疏水性能和异氰酸根的不饱和性。
广泛应用于印染助剂、改善织物表面柔软、改性聚氨酯复合材料。
如：改性功能化α-磷酸锆的合成、含长烷基支链聚氨酯弹性体、改性纳米微晶纤维复合材料、改性分散染料均匀性、疏水氧化石墨烯等［1-4］。
随着改性有机硅柔软剂的研究开发，十八烷基异氰酸酯以优异的性能作为此柔软剂的原料之一；此种有机硅柔软剂可应用到浸扎或浸染工艺，能赋予皮革、织物以优越的软弱性，同时也能明显地改善抗拉强度及撕破强力［5-6］。
双(三氯甲基)碳酸酯在农药及其中间体合成中的应用
Y=72~90%
Y=90~96%
RSH + BTC + Ph3P + Et3N
RSSR + CO + Ph3 P + Et3NHCl
RSH + BTC + Ph3PO + Et3N
RSSR + CO2 + Ph3P + Et3NHCl
小结
BTC是一种相对安全的化工原料，便于贮、运、用 BTC的生产工艺已较成熟，适宜推广应用 BTC在农药合成中用途广泛，可分别替代光气、硫光气、
R NH2 R + CS2 + B
强刺激性易燃、 易挥发液体，剧 毒、催泪，MAC 10mg/m3 R
S NH C S- +
HB+
S NH C S-
R + ClCO2CH3 NCS + COS + Cl- + CH3OH
R NH2 R + CS2 + B O + C 1 OCCl3 3 Cl3CO
NCSe 沸/熔点 +
CO2 + 收率% 2 BHCl
H
无色液体
50-51/0.21
89
2-CH3
3-CH3 4-CH3 3-Cl 3,4-Cl2 3-CF3 4-NO2
无色液体
无色液体 无色液体 无色液体 无色液体 无色液体 淡黄色粉末
64-66/0.13
62-64/0.11 63-66/0.11 65-68/0.12 94-97/0.12 43-46/0.13 110-112
R
H 4-Me 2,4-Me2 4-Cl 2,4-Cl2 2-NO2 3-NO2 1-naphthyl
二(三氯甲基)碳酸酯企业标准
A01Q/RDYC 如东易昌化工有限公司企业标准Q/RDYC001-2013二(三氯甲基)碳酸酯如东易昌化工有限公司发布前言本标准技术指标主要是根据国内外行业厂家的质量指标结合用户的要求而制定的。
本标准编写时，严格执行了GB/T1.1-2000、GB/T1.2-2002的要求。
本标准由如东易昌化工有限公司提出并负责起草。
本标准主要起草人：周震鹏。
本标准首次发布日期： 2013年12月。
二(三氯甲基)碳酸酯1 范围本标准规定了二（三氯甲基）碳酸酯的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存。
本标准适用于二（三氯甲基）碳酸酯，二（三氯甲基）碳酸酯为光气的良好的替代品,在医药工业上广泛应用于制备氯甲酰基类化合物,如阿洛西林、美洛西林、派拉西林等数十只抗菌素的中间体。
(以下简称产品)。
本标准适用于国内销售的产品，出口产品应符合进口国的相关法律法规和合同要求。
结构式：分子式：C3Cl6O3分子量：296.75CAS号：32315-10-9英文名称：Bis(trichloromethyl)Carbonate或triphosgene.简称BTC2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 601-2002 化学试剂标准溶液制备方法GB/T 602-2002 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备GB/T 603-2002 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法HG/T 3921-2006 化学试剂采样及验收规则JJF 1070 定量包装商品净含量计量检验规则国家质量监督检验检疫总局[2005]第75号令定量包装商品计量监督管理办法3 技术要求3.1产品质量指标应符合表1规定。
绿色化工原料双(三氯甲基)碳酸酯的合成和应用
绿色化工原料双(三氯甲基)碳酸酯的合成和应用绿色化工是指在化工生产过程中，尽可能减少对环境和人类健康的影响，最大限度地降低化工生产的排放和污染。
双(三氯甲基)碳酸酯是一种重要的绿色化工原料，具有良好的环保性能和应用前景。
本文将介绍双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法和在绿色化工领域中的应用，以期为绿色化工领域的研究和发展提供参考。
一、双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法双(三氯甲基)碳酸酯的合成方法主要包括光气法、氯气法和碳酸二甲酯法。
碳酸二甲酯法是目前应用最为广泛的一种合成方法。
碳酸二甲酯法的具体合成步骤如下：1. 制备氯甲基氯化物：将氯甲基甲醚与氯化铝在四氯化碳中反应，生成氯甲基氯化物。
2. 氯甲基氯化物与碳酸二甲酯反应：将步骤1中得到的氯甲基氯化物与碳酸二甲酯进行缩合反应，生成双(三氯甲基)碳酸酯。
碳酸二甲酯法合成的双(三氯甲基)碳酸酯反应温和、产率高，且废气排放少，是一种较为环保的合成方法。
二、双(三氯甲基)碳酸酯的应用1. 作为溶剂：双(三氯甲基)碳酸酯具有优良的溶剂性能，可用作氯化聚烯烃和氯化聚丙烯的溶解剂，有机合成反应的溶剂，以及染料、树脂、涂料等领域的溶剂。
2. 作为反应中间体：双(三氯甲基)碳酸酯可作为有机合成反应中的重要中间体，用于合成具有特定功能和结构的有机化合物，例如聚碳酸酯树脂、医药中间体等。
3. 作为环保型塑料助剂：双(三氯甲基)碳酸酯可用作环保型塑料助剂，可以提高塑料制品的综合性能，包括耐热性、耐候性、电气性能等。
4. 其他应用：双(三氯甲基)碳酸酯还可用于有机合成催化剂、化学药剂的中间体、表面活性剂、防腐剂等领域。
双(三氯甲基)碳酸酯作为绿色化工原料，具有广泛的应用前景和重要的意义。
通过绿色合成方法的采用和对其应用性能的深入研究，可以推动双(三氯甲基)碳酸酯在绿色化工领域的广泛应用，促进绿色化工领域的持续发展。
二(三氯甲基)碳酸酯项目可研报告书剖析
xxxx 有限公司项目可研报告书xxxx 有限公司系一家专业研发精细化工的生产企业，公司拟计划在 xxxx 建设年产 2000ｔ二三氯甲基碳酸酯工业生产项目，项目计划投资 600 万元，采用二甲酯光催化合成二三氯甲基碳酸酯产品简称ＢＴＣ，该产品广泛用于农药、医药、有机合成、高分子材料合成等领域，现将该项目可研性报告说明如下：（一）项目产业政策的符合性分析该项目的建设、生产及产品均不属于国家明令禁止、限制生产的范围，也不在国家经贸委发布的《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录》和《工商投资领域禁止重复建设目录》之列。
符合南平市产业结构发展规划。
（二）公司产品及用途分析1：生产的产品项目生产产品为二三氯甲基碳酸酯，俗称三光气Triphosgene或固体光气，固体光气化学名为二三氯甲基碳酸酯，简称 BTC，分子式：C3CL6O3，分子量：296.75，溶点 78-81℃，沸点 203-206℃，相对密度 1.78g/cm，易熔于乙醚、四氢呋喃、苯、已烷、氯仿等有机溶剂。
是一种白色结晶体，具有较强的稳定性，加热至 80℃也不分解，加热至沸腾仅有微量分解。
它几乎可完全替代剧毒的光气和双光气参加反应，具有安全、方便、计量准确、与环境友好、可贮存和运输等优点。
而光气COCL2又名碳酰氯，剧毒性腐蚀性气体，在工业上有极为广泛的用途，主要应用于高分子合成、农药、医药、染料、有机合成等领域。
光气虽然在化学工业中起着重要作用，但毕竟是剧毒性腐蚀性气体，在生产、使用和贮运过程中都有极大的危险性，一旦发生泄漏事故，会给人类和环境造成严重灾难，为克服光气的种种不利因素，发达国家竟相开发替代品。
因此固体光气从性能及生产工艺来说，比光气更具有优越性，更能满足环境的要求。
2：产品用途BTC 是一种重要的化工中间体，有着“实验室和工业金矿”的美誉，广泛用于医药、农药、染料、颜料及选种高分子材料的合成生产等诸多行业，是一种高新技术产品，具有良好的市场前景。
双(三氯甲基)碳酸酯的合成工艺研究
变为酒红色 ，读出滴定管的读数为 ／ｍｌ。 同时做空白试验 ，消耗盐酸体积为 Ｖ０／ｍｌ。 以质量分数表示双（三氯 甲基 ）碳酸酯（Ｃ Ｃ１ Ｏ，）含量 ，按式（１）计算。
１．４．３ 含量测 定 在碱性条件下，双（三氯 甲基 ）碳酸酯分解 ，然后用盐酸标准溶液滴定过量的碱 ，计算出该产 品的含量。
称取研细的试样 ０．１５～０．２ ｇ，精确至 ０．０００１ ｇ，置于２５０ ｍｌ碘量瓶中，准确加入０．５０ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液
绿色氯化技术在农药中间体合成中的应用
表 1 2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺两种合成方法的比较
方法
氯气法
氯化剂
液氯
溶剂
醋酸
副产物
氯化氢
收率
94%
附加装置 液氯气化、流量控制、分布器、 尾气吸收、溶剂回收等装置
E 因子
～5
盐酸–双氧水氯化法 盐酸＋双氧水 水 水 96%
滴加
～0.5
2 双(三氯甲基)碳酸酯氯化法
氯原子亲核取代羟基是另一类用途广泛的氯 化反应，用于合成羧酰氯、磺酰氯和氯代亚胺等中 间体，其中有很多用于农药的合成。如图 3 所示， 常用的氯化剂有氯化亚砜、三氯氧磷、五氯化磷和 三氯化磷等，它们均是具有强烈刺激性、腐蚀性和 毒性的危险品，运输、储存和使用均有较大危险性， 反应产生的副产物二氧化硫、磷酸、亚磷酸等给后 处理带来了困难，“三废”量很大。光气也可以作 为此类反应的氯化剂，而且由于副产物二氧化碳无 毒，容易和产物及氯化氢分离，从而具有后处理容 易、“三废”少等优点，但光气剧毒，且禁止运输， 使得该方法的应用受到限制。
众所周知，氯正离子是芳环亲电氯化反应的活 性子，因此，研发该反应绿色合成技术的关键是选 择合适的氯正离子源。盐酸–双氧水氯化技术是利 用双氧水将盐酸氧化成次氯酸，后者分解产生氯正 离子，对芳环进行亲电取代 (如图 1)[1]。
HCl + H2O2
HClO
+
+
H
+
ArH + Cl
HClO + H2O
+
代物，用于上述中间体绿色合成方法的研发。
近年来，我们应用 BTC 研发了一些关键农药中
间体的绿色合成技术，列举如下。
2.1 取代环丙甲酰氯 (菊酰氯) 的合成
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双(三氯甲基)碳酸酯在药物合成应用中的新进展
唐文涛;帅棋
【摘要】双(三氯甲基)碳酸酯(三光气)是一种应用广泛的光气绿色替代试剂.随着其新化学性质的不断发现,三光气在药物合成领域中的应用正受到越来越多的重视.本
文介绍了三光气的物理化学性质,总结并详细介绍了近年来其在药物合成中的应用.【期刊名称】《浙江化工》
【年(卷),期】2017(048)005
【总页数】3页(P20-22)
【关键词】双(三氯甲基)碳酸酯;三光气;应用;药物合成
【作者】唐文涛;帅棋
【作者单位】浙江工业大学,浙江杭州 310014;浙江工业大学,浙江杭州 310014【正文语种】中文
双（三氯甲基）碳酸酯，英文名称为Bis（trichloromethyl）carbonate或Triphosgene，简称BTC。
因其在一定条件下能分解成三分子光气，故俗称固体
光气、三光气。
该化合物于1880年由Councler首次合成，呈白色晶体状，有类似光气的气味，分子量297.75，熔点81℃～83℃，沸点203℃～206℃，固体密度1.78 g/cm3，熔融密度1.63 g/cm3，溶于乙烷、乙醚、二氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃等有机溶剂。
1971年，其晶体结构被报道[1]，为单晶结构，晶格参数：a=9.824×10-10m，b= 8.879×10-10m，c=11.245×10-10m，晶角β=91.7°。
三光气稳定性高，挥发性低，当作一般有毒化学物品处理。
在131℃下三光气有
轻微分解，吸湿后在90℃时就开始分解，生成光气和氯甲酸三氯甲酯。
在169℃下，三光气会裂解成光气、二氧化碳和四氯化碳。
据Jürgen Pauluhn[2]报道，Wistar大鼠暴露于三光气蒸汽环境中，半数致死浓度为0.14 mmol/m3，而光气的半数致死浓度为0.07 mmol/m3。
研究表明三光气造成的大鼠肺损伤模式不同
于光气造成的肺损伤模式。
1987年，Eckert和Forster[3]首次在有机合成中成功用三光气替代剧毒光气，三光气遂逐渐在药物合成领域引起重视。
目前，三光气作为一种重要的医药中间体，已经在药物合成中占据了不可替代的地位。
在三乙胺、吡啶等辅助亲核试剂的作用下（与胺反应不需要辅助亲核试剂），一分子三光气可生成三分子的活性中间体［ClCONu+Cl-］[3]。
该活性中间体在温和条件下可与碳、氮、氧等亲核体发生
酰基化反应、环化反应、脱水反应等。
三光气在辅助亲核试剂作用下生成的活性中间体与光气具有相同的化学性质。
因此在有机反应中三光气常替代光气、双光气，与醇、胺等多种化合物发生酰基化反应。
1.1 与羟基反应
碳青霉烯类抗生素帕尼培南的合成大多是由母核与侧链S-1-[N-（对硝基苄氧羰基）-1-亚胺基乙基]-3-巯基吡咯烷缩合得到。
杨建国等[4]对其侧链合成进行了研究，
原料对硝基苄醇经三光气酰化后，进一步与乙脒盐酸盐发生N-酰基化反应，再经
一系列反应便可得到帕尼培南的关键中间体侧链（图1）。
1.2 与氨基反应
三光气可以与伯胺、仲胺发生酰基化反应，产物分子可进一步与其它化合物发生缩合反应。
抗老年痴呆药物卡巴拉汀的中间体N-乙基-N-甲基氨基甲酰氯可由甲乙
胺和三光气缩合得到[5]。
张庆伟[6]等用三光气代替光气与5-氟尿嘧啶反应一锅法合成抗癌药卡莫氟。
Bellani等[7]报道的抗艾滋病药合成方法中，化合物1在三光气作用下与化合物2反应制得化合物3（图2）。
1.3 异氰酸酯的合成
在药物化学领域，许多药物合成可通过异氰酸酯中间体的合成来实现。
伯胺可定量地与三光气依次进行酰基化反应和消去反应脱氯化氢，最后生成异氰酸酯。
赵泉等[8]报道的对甲苯磺酸索拉菲尼的合成工艺中，4-氯-3-（三氟甲基）苯胺与三光气在一定条件下回流反应得4-氯-3-（三氟甲基）苯异氰酸酯（图3）。
胡金星等[9]报道的半富马酸喹硫平的合成工艺改进研究中，关键中间体2-氨基二苯硫醚与三光气反应得到2-异氰酸基二苯硫（图4）。
三光气能和双官能团亲核体反应生成各种杂环化合物，是一种良好的环化反应试剂，在杂环类药物合成领域有广泛的应用。
口服Xa因子直接抑制剂利伐沙班合成路线中[10]，三光气被用来合成噁唑环—仲胺基和羟基通过三光气提供的羰基相连形成一个噁唑五元环（图5）。
M1和M2受体阻断剂盐酸阿考替胺的合成专利中[11]，原料2-羟基-4，5-二甲
氧基苯甲酸通过与三光气反应实现羟基和羧基的环化缩合，形成环状酸酐中间体（图6）。
三光气可作为脱水剂应用于合成反应中，实现化合物分子内脱水。
莫西沙星的关键中间体合成路线中[12]，底物经三光气脱水形成酸酐（图7）。
李翠娟等[13]报道的文献中，三光气可将酰氨基脱水为氰基，该反应为药物分子的结构修饰提供了一条新颖可行的思路（图8）。
三光气具有优良的化学反应活性，可参与氯化、酰氯化、环化等反应，而且其物理性质较为稳定，使用方便，反应计量准确，安全经济。
在药物合成和工艺改进研究中，作为一种绿色医药中间体，三光气替代昂贵、剧毒试剂正受到越来越多的关注，在有机合成应用中的研究也在不断深入。
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