4-Chlorobenzaldehyd Chemické vlastnosti,použití,výroba
4-Chlorobenzaldehyd
p-Chlorobenzaldehyd je také známý jako 4-chlorbenzaldehyd. Je to bezbarvý vločkovitý krystalický až světle žlutý prášek. Molekulová hmotnost je 140,57. Bod tání je 47,5 ℃. Bod varu je 213 ~ 214 ℃. Relativní hustota je 1,196 (61/4 ℃). Index lomu je 1,5552 (61 ℃). Bod vzplanutí je 87 ℃. Je nerozpustný ve vodě, snadno rozpustný v alkoholu, etheru a benzenu a rozpustný v acetonu. Může se odpařovat společně s vodní parou. Lze jej použít jako meziprodukt pro výrobu léků a barviv, pro výrobu chlormezanonu, kyseliny dapsonaminomáselné atd. Lze jej získat chlorací a hydrolýzou chlorotoluenu. Může se také vyrábět oxidací p-chlorotoluenu oxidem manganičitým. Dále může být také vyroben oxidací p-chlortoluenu na vzduchu.
Může být použit k výrobě regulátoru růstu rostlin paklobutrazolu: jako suroviny se vezmou p-dichlorbenzenformaldehyd a 2,2-dimethyl-3-butanon, nechají se vzájemně zreagovat v roztoku hydroxidu sodného a terc-butanolu, přičemž vznikne 1-(2,2-dimethyl-3-keton-4-penten) p-chlorfenyl. V roztoku ethylacetátu se jako katalyzátor použije nikl a při vysoké teplotě se provede hydrogenační reakce za vzniku 1-(2,2-dimethyl-3-pentanonu) chlorobenzenu; v roztoku tetrachlormethanu se provede bromovací reakce za vzniku 1-(2,2-dimethyl-4-brom-3-pentanonu) p-chlorfenylu a dále se vloží do roztoku acetonu, kde se provede reakce s 2,4-triazolem, a nakonec se v methanolovém roztoku hydridu boru sodného vytvoří paklobutrazol.
Baklofen lze použít jako relaxans kosterního svalstva a protikřečový prostředek páteře. Vyrábí se následujícím postupem: nejprve probíhá kondenzační reakce p-chlorbenzaldehydu s ethylacetoacetátem za vzniku chlorbenzenmethylen-bis-ethyl acetoacetátu. Poté se zahřeje a hydrolyzuje za vzniku kyseliny p-chlorfenylglutarové. Dále se použije acetanhydrid k dehydrataci a cyklizaci za účelem získání p-chlorfenylglutarového anhydridu. Poté se použije koncentrovaný vodný amoniak k aminaci za vzniku imidu kyseliny chlorofenylglutarové a nakonec se provede reakce otevírání kruhu a rozklad.
Výše uvedené informace jsou upraveny podle Chemicalbook of Dai Xiongfeng.
Chemické vlastnosti
p-chlorbenzaldehyd je bílá pevná látka s m.p. 46 ~ 47 ℃, b.p. 213 ~ 214 ℃ a n20D 1,5640, je rozpustný v benzenu, toluenu a jiných rozpouštědlech, ale nerozpustný ve vodě.
Použití
p-chlorbenzaldehyd je nejen meziproduktem fungicidů tebukonazolu, regulátorů růstu rostlin uniconazolu, ale také meziproduktem insekticidu chlorfenapyru. V lékařství se může používat jako meziprodukt chlormezanonu a dapsonu a jako meziprodukt kyseliny aminomáselné a barviv.
Může být použit pro výrobu sedativního chlormezanonu a barviva Acid Brilliant Blue 6B atd.
V oblasti pesticidů může být použit pro výrobu aldehydu chlorné skořice a plecího prostředku.
Může být použit v organické syntéze pro výrobu trifenylmethanu a meziproduktu souvisejícího s barvivem.
Způsob výroby
Běžně používané metody přípravy jsou následující.
Světelná reakce
Vhoďte p-chlorotoluen do reaktoru vybaveného UV lampou a při reakční teplotě 60 ~ 100 ℃ jej nechte projít plynným chlorem. Molární poměr mezi množstvím p-chlorotoluenu a množstvím plynného chloru by měl být 1 : 1,5. Hloubku chloru můžete kontrolovat pomocí GC přístupu. Produkt reakce obsahuje chlorbenzylchlorid, p-chlorbenzal dichlorid a 4-α, α, α-tetrachlortoluen. V případě velké hloubky chloru je množství p-chlorbenzylchloridu menší, zatímco množství 4-α, α, α-tetrachlorid toluenu je přibližně 8 %, přičemž všechny výše uvedené třísložky se oddělí destilací.
Ve směsi 4-chlorbenzal dichloridu a 4-α, α, α-tetrachloro-toluenu může probíhat hydrolýzní reakce za přítomnosti katalyzátorů, jako jsou FeCl3, ZnCl2, SnCl4 a oxidy kovů, přičemž reakční teplota je 110 ~ 140 ℃. Přidejte vodu na 4 hodiny reakce, použijte GC metodu pro kontrolu konce reakce a poté projděte vakuovou destilací pod ochranou plynného dusíku, shromážděte frakci 124 ℃/5,4 kPa, která je produktem p-chlorbenzaldehydu s čistotou přes 99 % a výtěžkem přes 93 % (vypočteno z 4-chlorbenzal dichloridu).
Katalytická chlorace azobisisobutyronitrilu:
Do reaktoru se přidá p-chlorotoluen a zahřeje se na 160 ℃, přidá se azobisisobutyronitril jako katalyzátor a spustí se reakce plynným chlorem. Pro kontrolu konečného bodu reakce použijte metodu GC. Dbejte na to, aby nevznikl 4-α, α, α-tetrachlorid toluenu, a poté použijte vakuovou destilaci, sbírejte frakci 116 ~ 126 ℃/3 kPa s výtěžkem 87 %. První frakci p-chlorotoluenu a p-chlorbenzylchloridu lze recyklovat pro další použití.
Přidejte výše získaný 4-chlorbenzal dichlorid do reaktoru. Poté přidejte SnCl2 a přiměřené množství vody pro reakci při refluxu po dobu 4 h, přičemž produktem je bílý krystal získaný po úpravě, jehož čistota je 96 % a výtěžek 94 %.
Postup hydrolýzy methenaminu
Přidejte do reaktoru methenamin, vodu, přidejte do reakční baňky produkt reakce lehké chlorace p-chlorotoluenu, chlorbenzylchloridu a 4-chlorbenzal dichloridu a nechte reagovat při 60 ~ 100 ℃ po dobu 30 ~ 60 min. Koncového bodu reakce je dosaženo, když je konverzní poměr hydrolýzy benzylchloridu 99 %. Po následné úpravě můžeme získat p-chlorbenzaldehyd o čistotě 99 % a výtěžku 93,82 %.
Oxidace oxidem manganičitým
Přijměte p-chlortoluen jako surovinu, v přítomnosti kyseliny sírové použijte oxid manganičitý jako oxidační činidlo pro oxidaci a poté destilujte s vodní parou, abyste získali p-chlorbenzenformaldehyd, což je laboratorní metoda.
Kromě těchto metod existují také některé další metody včetně elektrochemické syntézy a metody katalytické oxidace. Tyto metody jsou obtížněji použitelné pro průmyslové využití. Některé technologie ještě nejsou zralé a čekají na další studium. Pokud jde o hydrolýzu 4-chlorbenzalchloridu, můžeme pro hydrolýzní reakci při 90 °C použít také 65% kyselinu dusičnou. Čistota produktu je vysoká a dosahuje až 99 %, přičemž výtěžek je 80 %. Kromě toho lze v přítomnosti trichloridu fosforu pomocí plynného chloru pro chloraci a dále hydrolýzní reakcí v přítomnosti kyseliny sírové rovněž získat chlorbenzaldehyd, ale s nižším výtěžkem a starší technologií. Z tohoto důvodu lze pro optimální technologii výroby p-chlorbenzaldehydu zvolit: jako suroviny použít p-chlorotoluen, provést lehkou chloraci, kontrolovat hloubku chloridu a poté použít methenaminovou hydrolýzní reakci. Tímto způsobem potřebujete malé investice, snadnou obsluhu a můžete získat vysokou kvalitu výrobků a vysoký výtěžek.
Kategorie
toxických látek
Třída toxicity
otravy
Akutní toxicita
orální – krysa LD50: 1575 mg/kg; orální – myš LD50: 1400 mg/kg
Hořlavost a nebezpečné vlastnosti
při tepelném rozkladu se mohou uvolňovat toxické oxidy dusíku a dýmy chloridů.
Skladovací vlastnosti
sklad: při nízké teplotě, v suchu, větrání
Hasicí prostředky
voda, oxid uhličitý, pěna, prášek
Chemické vlastnosti
bezbarvý až světle žlutý krystalický prášek
Syntetické odkazy
Syntetická sdělení, 26, str. 1, 1996 DOI: 10.1080/00397919608003856
Tetrahedron Letters, 43, s. 1395, 2002 DOI: 10.1016/S0040-4039(02)00027-8
Všeobecný popis
Bezbarvý až žlutý prášek nebo bílá krystalická pevná látka. Štiplavý zápach.
Reakce na vzduchu & Reakce na vodu
4-chlorbenzaldehyd je citlivý na působení vzduchu. Nerozpustný ve vodě.
Profil reaktivity
4-chlorbenzaldehyd je citlivý na působení vzduchu. 4-chlorbenzaldehyd je také citlivý na světlo. REAKTIVITA: 4-chlorbenzaldehyd je neslučitelný se silnými zásadami, silnými oxidanty a silnými redukčními činidly.
Nebezpečí požáru
4-chlorbenzaldehyd je hořlavý.
Způsoby čištění
Krystalizuje se z EtOH/voda (3:1), poté se dvakrát sublimuje při ~50o/2mm.