Бензилхлорид

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview=Неизвестный параметр «_VALUE_» шаблона Вещество |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Бензилхлорид (хлористый бензил) — бесцветная жидкость с резким запахом, нерастворимая в воде, смешивается с этанолом, хлороформом и другими органическими растворителями. Лакриматор, огнеопасен.

Получение

В промышленности бензилхлорид получают жидкофазным радикальным хлорированием толуола:

C_{6} H_{5} C H_{3} + C l_{2} ⟶ C_{6} H_{5} C H_{2} C l + H C l

Таким способом получают около 100,000 тонн бензилхлорида в год^[1]. Побочными продуктами являются Шаблон:Нп3 и бензотрихлорид ( $C_{6} H_{5} C H C l_{2}$ и $C_{6} H_{5} C C l_{3}$ ).

Существует несколько вариантов процесса: хлорирование толуола в присутствии 1 % PCI₃ при 90—100 °C, хлорирование при УФ-облучении или в присутствии 2,2'-азо-бис-изобутиронитрила.

Бензилхлорид также может быть получен хлорированием толуола сульфурилхлоридом SO₂Cl₂, хлорметилирование по Бланку бензола:

В лаборатории получают реакцией бензилового спирта с концентрированной соляной кислотой, или прямым хлорированием сухого толуола в газовой фазе сухим хлором при облучении, в качестве облучения удобнее всего использовать энергосберегающее диодное ультрафиолетовое освещение, даже не яркий источник ультрафиолетового света приводит к разрыву связи молекулы Cl2, или потребуется мощная лампа накаливания ~500Вт.

Применение и реакции

Бензилхлорид применяют для получения бензилового спирта и особенно бензилцеллюлозы (см. Целлюлоза), широко используемой в производстве пластмасс, плёнок, электроизоляционных покрытий и лаков.
В промышленности бензилхлорид играет роль прекурсора к бензиловым эфирам, которые используются как пластификаторы, ароматизаторы и парфюмерия.
Фенилуксусную кислоту, прекурсор к фармацевтическим препаратам, получают через бензилцианид, который образуется при обработке бензилхлорида цианидом натрия.

C_{6} H_{5} C H_{2} C l \overset{N a C N}{\to} C_{6} H_{5} C H_{2} C N \overset{H_{2} O}{\to} C_{6} H_{5} C H_{2} C O O H

Четвертичные аммониевые соли, используемые в качестве поверхностно-активных веществ, легко образуются алкилированием третичного амина бензилхлоридом:

R_{3} N + C_{6} H_{5} C H_{2} C l ⟶ [R_{3} N (C_{6} H_{5} C H_{2})]^{+} C l^{-}

В органическом синтезе, бензилхлорид используется для введения бензильной защитной группы, получая соответствующий бензиловый эфир. Снимается данная группа гидрированием на палладии.

C_{6} H_{5} C H_{2} C l \overset{R O H}{\to} C_{6} H_{5} C H_{2} O R \to_{H_{2}}^{P d} R O H + C_{6} H_{5} C H_{3}

С карбоновыми кислотами, даёт соответствующие бензильные сложные эфиры^[2].
Бензойная кислота (C₆H₅COOH) может быть получена окислением бензилхлорида щелочным раствором перманганата калия (KMnO₄).

C_{6} H_{5} C H_{2} C l \to_{O H^{-}}^{K M n O_{4}} C_{6} H_{5} C O O H

Он может быть использован в синтезе наркотиков класса амфетаминов, и по этим причинам продажи бензилхлорида находятся под мониторингом в США List II
Бензилхлорид также легко реагирует с металлическим магнием давая реактив Гриньяра. Он предпочтительнее чем бензил бромид для получения реагента Гриньяра, так как бромид даёт в качестве продукта также продукт сочетания по Вюрцу — 1,2-дифенилэтан.

Бензилирование гетероатомных функциональных групп

Бензилхлорид — удобный бензилирующий агент для гетероатомных функциональных групп и наиболее часто используется для введения этой защитной группы^[3]. Бензилирование спиртов этим реагентом достигается в условиях катализа сильным основанием таким как KOH, и в спиртовых растворителях^[4] и в условиях фазового переноса с n-Bu₄NHSO₄^[5] Оксид серебра в ДМФА также эффективен^[6] Фенолы могут также быть бензилированы в условиях основного катализа ^[7].

Амино группы легко бензилируются при обработке бензилхлоридом в присутствии карбоната или гидроксида^[8] при этом дибензилирование является конкурентной реакцией^[9]. Тиолы бензилируются в присутствии гидроксида натрия или цезия карбоната и полярных растворителях, таких как этанол или ДМФА^[10].

Амиды могут быть N-бензилированы бензилхлоридом при действии сильных оснований таких как метал гидриды^[11] 11

Бензилирование метиленактивных соединений

Анионы и дианионы β-кетоэфиров,^[12], замещённые малоновые эфиры,^[13] β-кетоальдегиды,^[14] β-дикетоны,^[15] β-кетоамиды,^[16] и β-кетонитрилы^[17] все эффективно реагируют давая С-бензилированные продукты. Когда генерируется дианион из β-кетоамида, β-кетоэфир или β-дикетоне бензилируется менее кислотное положение. Нитрил стабилизированные карбанионы легко бензилируются в эфирных растворителях, аммиаке или ДМСО^[18] Бензилхлорид также реагирует с карбанионами генерированными из кетонов,^[19] эфиров^[20], иминов (металлоенаминов) и гидразонов^[21], оксимов^[22].

Безопасность

Бензилхлорид является алкилирующим агентом. Он реагирует с водой, гидролизуясь до бензилового спирта и хлороводорода. Так как бензилхлорид достаточно летуч при комнатной температуре и раздражает слизистые оболочки глаз и кожу, является лакриматором.

Работу с ним ведут в вытяжном шкафу и с соответствующей защитой кожи. Бензилхлорид является мутагеном и, возможно, канцерогеном.

Ссылки

Шаблон:Примечания Шаблон:Навигация

Шаблон:Хлорорганические соединения Шаблон:Внешние ссылки

↑ Furniss, B. S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G.; Tatchell, A. R. (1989), Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry (5th ed.), Harlow: Longman, p. 864, ISBN 0-582-46236-3
↑ Shaw, J. E.; Kunerth, D. C.; Sherry, J. J. Tetrahedron Lett. 1973, 689.
↑ (a) Greene, T. W.; Wuts, P. G. M., Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd ed.; Wiley: New York, 1991. (b) Protective Groups in Organic Chemistry, McOmie, J. F. W., Ed.; Plenum: New York, 1973.
↑ Fletcher, H. G., Methods Carbohydr. Chem. 1963, 166.
↑ Freedman, H. H.; Dubois, R. A. Tetrahedron Lett. 1975, 3251.
↑ Kuhn, R.; Löw, I.; Trischmann, H. Chem. Ber. 1957, 90, 203.
↑ Heer, J.; Billeter, J. R.; Miescher, K. Helv. Chim. Acta 1945, 28, 991
↑ Yamashita, M.; Takegami, Y. Synthesis 1977, 803.
↑ Velluz, L.; Amiard, G.; Heymès, R. Bull. Soc. Chim. Fr., Part 2 1954, 1012.
↑ (a) Frankel, M.; Gertner, D.; Jacobson, H.; Zilkha, A. J. Chem. Soc. 1960, 1390. (b) Vogtle, F.; Klieser, B. S 1982, 294.
↑ (a) Xia, Y.; Kozikowski, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4116. (b) Bryant, D. R.; Work, S. D.; Hauser, C. R. J. Org. Chem. 1964, 29, 235.
↑ (a) Elsinger, F. OS 1973, 5, 76. (b) Stork, G.; McElvain, S. M. J. Am. Chem. Soc. 1946, 68, 1053
↑ Cope, A. C.; Holmes, H. L.; House, H. O. Org. React. 1957, 9, 107.
↑ Ravikumar, V. T.; Sathyamoorthi, G.; Thangaraj, K.; Rajagopalan, K. Indian J. Chem., Sect. B 1985, 24, 959
↑ Hauser, C. R.; Harris, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 6360.
↑ Hubbard, J. S.; Harris, T. M. Tetrahedron Lett. 1978, 4601.
↑ Baraldi, P. G.; Pollini, G. P.; Zanirato, V. Synthesis 1985, 969.
↑ Arseniyadis, S.; Kyler, K. S.; Watt, D. S. Org. React. 1984, 31, 1.
↑ Bates, G. S.; Ramaswamy, S. Can. J. Chem. 1980, 58, 716.
↑ Muller-Uri, C.; Singer, E. A.; Fleischacker, W. J. Med. Chem. 1986, 29, 125
↑ (a) Stork, G.; Dowd, S. R. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2178. (b) Hosomi, A.; Araki, Y.; Sakurai, H. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2081
↑ Henoch, F. E.; Hampton, K. G.; Hauser, C. R. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 676.

[1] Furniss, B. S.; Hannaford, A. J.; Smith, P. W. G.; Tatchell, A. R. (1989), Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry (5th ed.), Harlow: Longman, p. 864, ISBN 0-582-46236-3

[2] Shaw, J. E.; Kunerth, D. C.; Sherry, J. J. Tetrahedron Lett. 1973, 689.

[3] (a) Greene, T. W.; Wuts, P. G. M., Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd ed.; Wiley: New York, 1991. (b) Protective Groups in Organic Chemistry, McOmie, J. F. W., Ed.; Plenum: New York, 1973.

[4] Fletcher, H. G., Methods Carbohydr. Chem. 1963, 166.

[5] Freedman, H. H.; Dubois, R. A. Tetrahedron Lett. 1975, 3251.

[6] Kuhn, R.; Löw, I.; Trischmann, H. Chem. Ber. 1957, 90, 203.

[7] Heer, J.; Billeter, J. R.; Miescher, K. Helv. Chim. Acta 1945, 28, 991

[8] Yamashita, M.; Takegami, Y. Synthesis 1977, 803.

[9] Velluz, L.; Amiard, G.; Heymès, R. Bull. Soc. Chim. Fr., Part 2 1954, 1012.

[10] (a) Frankel, M.; Gertner, D.; Jacobson, H.; Zilkha, A. J. Chem. Soc. 1960, 1390. (b) Vogtle, F.; Klieser, B. S 1982, 294.

[11] (a) Xia, Y.; Kozikowski, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4116. (b) Bryant, D. R.; Work, S. D.; Hauser, C. R. J. Org. Chem. 1964, 29, 235.

[12] (a) Elsinger, F. OS 1973, 5, 76. (b) Stork, G.; McElvain, S. M. J. Am. Chem. Soc. 1946, 68, 1053

[13] Cope, A. C.; Holmes, H. L.; House, H. O. Org. React. 1957, 9, 107.

[14] Ravikumar, V. T.; Sathyamoorthi, G.; Thangaraj, K.; Rajagopalan, K. Indian J. Chem., Sect. B 1985, 24, 959

[15] Hauser, C. R.; Harris, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 6360.

[16] Hubbard, J. S.; Harris, T. M. Tetrahedron Lett. 1978, 4601.

[17] Baraldi, P. G.; Pollini, G. P.; Zanirato, V. Synthesis 1985, 969.

[18] Arseniyadis, S.; Kyler, K. S.; Watt, D. S. Org. React. 1984, 31, 1.

[19] Bates, G. S.; Ramaswamy, S. Can. J. Chem. 1980, 58, 716.

[20] Muller-Uri, C.; Singer, E. A.; Fleischacker, W. J. Med. Chem. 1986, 29, 125

[21] (a) Stork, G.; Dowd, S. R. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2178. (b) Hosomi, A.; Araki, Y.; Sakurai, H. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2081

[22] Henoch, F. E.; Hampton, K. G.; Hauser, C. R. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 676.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]