2-氯丙烯腈 2-Chloroacrylonitrile

編號系統(tǒng)

CAS號：920-37-6

MDL號：MFCD00001858

EINECS號：213-055-2

RTECS號：AT5525000

BRN號：773744

PubChem號：24892478

物性數(shù)據(jù)

1.      性狀：無色或淡黃色液體

2.      密度（g/mL,25/4℃）：1.096

3.      相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定

4.      熔點(diǎn)（oC）：-65

5.      沸點(diǎn)（oC,常壓）：88-89

6.      沸點(diǎn)（oC,5.2kPa）：未確定

7.      折射率：1.429-1.431

8.      閃點(diǎn)（oC）：6

9.      比旋光度（o）：未確定

10.   自燃點(diǎn)或引燃溫度（oC）：未確定

11.   蒸氣壓（kPa,25oC）：未確定

12.   飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：未確定

13.   燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14.   臨界溫度（oC）：未確定

15.   臨界壓力（KPa）：未確定

16.   油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對數(shù)值：未確定

17.   爆炸上限（%,V/V）：未確定

18.   爆炸下限（%,V/V）：未確定

19.   溶解性：不溶于水，溶于四氯化碳、乙醚等有機(jī)溶劑,不溶于烴類溶劑。

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

小鼠口經(jīng)LD50：25mg/kg；

大鼠口經(jīng)LD50：25mg/kg；

小鼠腹腔LD50：10mg/kg；

大鼠腹腔LD50：10mg/kg；

小鼠靜脈LD50：100mg/kg；

小鼠吸入LD50：105mg/kg/2H

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

對水是稍微有害的，不要讓未稀釋或大量的產(chǎn)品接觸地下水，水道或者污水系統(tǒng)，若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、   摩爾折射率：20.27

2、   摩爾體積（cm³/mol）：77.7

3、   等張比容（90.2K）：183.4

4、   表面張力（dyne/cm）：31.0

5、   極化率（10^-24cm³）：8.03

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:1.4

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:1

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積23.8

7.重原子數(shù)量:5

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:86.3

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1. 常溫常壓下穩(wěn)定，避免強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)還原劑 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿觸。

2. 具有高毒性，能夠穿透皮膚被血液吸收，使用時要注意在通風(fēng)櫥中進(jìn)行操作，并且要戴上手套。

貯存方法

1.保持容器密封，儲存在陰涼，干燥的地方 

合成方法

在裝有攪拌、溫度計和冷凝管的四口燒瓶中，加入丙烯腈和氯化催化劑，在冰水浴冷卻和攪拌條件下，向反應(yīng)液中通氯氣，反應(yīng)體系控制在30～35℃，通氯氣約需4h，用GC跟蹤氯化終點(diǎn)，繼續(xù)攪拌1h，得到的反應(yīng)液即為二氯丙腈。將上述反應(yīng)液加入具攪拌溫度計和瓷環(huán)填料柱的燒瓶中，加入少許阻聚劑，攪拌并加熱，溫度105～110℃，開始回流，控制釜溫110～130℃，同時進(jìn)行消除反應(yīng)并分餾，塔頂溫度85℃，收集餾分即為成品。

用途

1. 是重要的醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體，是殺蟲劑蟲螨腈的中間體，也是除草劑噻吩磺隆的中間體。

2. 該試劑可以看作乙烯酮的等價體，因而能夠用于Diels-Alder反應(yīng)^[1]和其它環(huán)加成反應(yīng)中。此外還可進(jìn)行Michael加成和自由基加成反應(yīng)。

由于氯和氰基的吸電子效應(yīng)，因而2-氯丙烯腈是一個有效的親二烯體，從而能夠參與Diels-Alder反應(yīng)。它可以與各種環(huán)狀二烯如環(huán)戊二烯和環(huán)己二烯反應(yīng)，并且環(huán)加成產(chǎn)物在氫氧化鉀/DMSO或硫化鈉/乙醇中水解能夠得到對應(yīng)的環(huán)酮化合物 (式1)^[2]。

銅鹽可以催化2-氯丙烯腈的Diels-Alder反應(yīng)，其中最典型的是在低溫下成功地實(shí)現(xiàn)了對熱極為敏感的環(huán)戊二烯與2-氯丙烯腈的環(huán)加成反應(yīng) (式2)^[3]。采用氟硼酸銅作為催化劑，能夠在0 ^oC下實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)，并且其水解環(huán)酮化合物還是合成天然產(chǎn)物的重要中間體。此外，呋喃與2-氯丙烯腈的Diels-Alder反應(yīng)也可以被銅試劑催化 (式3)^[4]。有趣的是，環(huán)加成產(chǎn)物在堿性條件下水解得到的不是環(huán)酮，而是酰胺。

此外，其它二烯化合物如取代環(huán)己二烯、取代環(huán)戊二烯、羥基吡喃酮、亞甲基環(huán)戊二烯、苯并呋喃以及非環(huán)二烯等也都能與2-氯丙烯腈發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)。但是，對于加熱條件下發(fā)生的環(huán)加成反應(yīng)，溫度不能高于140 ^oC，因為2-氯丙烯腈在該溫度下會發(fā)生聚合。除了[4+2]環(huán)加成反應(yīng)外，2-氯丙烯腈還能發(fā)生[3+2]以及[2+2]環(huán)加成反應(yīng) (式4)^[5]。

和其它丙烯腈化合物一樣，2-氯丙烯腈也是一個有效的親核試劑受體以及親核自由基受體，因而能夠發(fā)生Michael加成 (式5，式6)^[6,7] 或自由基加成反應(yīng) (式7)^[8] 到環(huán)化物，其中2-氯丙烯腈表現(xiàn)為一個有效的2-碳環(huán)化試劑。

安全信息

危險運(yùn)輸編碼：UN 3383 6.1/PG 1

危險品標(biāo)志：易燃 極毒 危害環(huán)境

安全標(biāo)識：S16 S26 S45 S53 S61 S36/S37/S39

危險標(biāo)識：R11 R24 R34 R43 R45 R50 R26/28

文獻(xiàn)

1. Freeman, P. K.; Balls, D. M.; Brown, D. J. J. Org. Chem., 1968, 33, 2211. 2. Evans, D. A.; Scott, W. L.; Truesdale, L. K. Tetrahedron Lett., 1972, 121. 3. (a) Corey, E. J.; Weinshenker, N. M.; Schaaf, T. K.; Huber, W. J. Am. Chem. Soc., 1969, 91, 5675. (b) Corey, E. J.; Koelliker, U.; Neuffer, J. J. Am. Chem. Soc., 1971, 93, 1489. 4. Coering, H. L.; Chang, C.-S. J. Org. Chem., 1975, 40, 2565. 5. Freer, A.; Overton, K.; Tomanek, R. Tetrahedron Lett., 1990, 1471. 6. Joucla, M.; Fouchet, B.; Hamelin, J. Tetrahedron, 1985, 41, 2707. 7. Chen, C.; Xi, C.; Shi, Y.; Hong, X. Synlett., 2005, 911. 8. (a) Henning, R.; Urbach, H. Tetrahedron Lett., 1983, 24, 5343. (b) Barton, D. H. R.; Chern, C. Y.; Jaszberenyi, J. C. Tetrahedron Lett., 1992, 33, 5017. 9.參考書：現(xiàn)代有機(jī)合成試劑<性質(zhì)、制備和反應(yīng)>；胡躍飛 付華 編著；化學(xué)工業(yè)出版社；ISBN 7-5025-8542-7

備注

暫無

表征圖譜