有机溴中间体.doc

有机溴中间体弟一部分 医药和农药中间体，第二部分 溴代反应中提高溴素利用率的途径，弟一部分 医药和农药中间体，溴代烷的作用在一个分子上引入一个烷基，它的作用可用下图来表示：在药物和农药分子本身，多数没有溴元素，但是制造药物和农药为什么要用溴代烷？就是上述这个道理。溴元素只是一个桥梁，并未进入最后产物，以溴化氢或以溴化钠的形式存在于废气，或废水中，这也是值得重视的溴资源（下面讲）。一溴代烷类有机溴中间体最重要的，用量最大的一类作为医药和农药中间体的最重要的溴代烷有：重要的一溴代烷：溴乙烷，溴正丙烷，溴异丙烷，溴正丁烷，溴叔丁烷，溴正戊烷，溴正己烷，二溴代烷： 二溴乙烷，1，3-二溴丙烷2生产方法和工艺、设备的通用性大部分的一溴代烷都可用下面的工艺生产:或者，利用烯烃和溴化氢的加成用不同的醇（或者不同的烯）制备相应的溴代烷，工艺、设备的通用性给生产厂家带来方便，特别是对于市场容量较小的溴代烷，专门一套设备，开工不满，若干个小批量的溴代烷可在一套设备上生产。二溴代烷则多以相应的烯和溴的加成得到， 如二溴乙烷，1，2二溴丙烷，1，2二溴环己烷，它们的生产工艺和设备类似，3，重要品种及其用途：溴乙烷，用途最为广泛的基础有机溴中间体。二溴乙烷， 曾经是第一个大规模生产的溴代烷，因为发现它添加到含四乙基铅汽油中可防止铅的挥发，需求大增，1973年世界产量达到22.3万吨，消耗19万吨溴素，占当年溴消耗量的70，现在主要用于有机合成中间体，如用作除草剂“敌草快”的中间体。正溴丙烷，医药农药有机化工广泛用途有机溴原料。如在杀菌剂戊菌唑的合成中用正溴丙烷引入正丙基。特别指出的是，随五种高毒农药于2007年1月的强制禁用，作为有机磷的替代品种杀虫剂丙溴磷（低毒有机磷），甲丙硫磷（中毒有机磷），用量会成倍或几倍增长，其中间体正溴丙烷必然相应倍数增长。1，3-二溴丙烷作为引入丙叉基，或在成环中经常用到的一个重要中间体，如作为西布曲明（抗忧郁和减肥药物）的中间体。3-溴氯-1-氯丙烷，一种双官能团，和1，3-二溴丙烷不同 ，溴和氯官能团在反应活性上有适当差别，在氯和溴的两端可以引入两个不同的基团。在医药、农药有机合成上很有用的中间体。 1，6二溴己烷 主要用于降压药六甲溴胺，鸡肉味香料，1，6己二硫醇等，生产方法： 1，6己二醇和三溴化磷反应得到，国内生产厂家少。溴代十二烷，目前用量较大的是用于农药渗透剂月桂酮、杀菌剂新洁尔灭 、表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵的关键中间体。二 溴代烯类 相对于溴代烷，工业规模应用的溴代烯较少，主要品种有：3溴丙烯，由于3氯丙烯在向分子中引入烯丙基就有足够的活性，又因3溴丙烯本身价格高，它的用途相对较少，但是在母体分子反应活性小的场合，就需3溴丙烯，主要用于药物，某些染料，香料的合成，过去用作土壤熏蒸剂，现在由于环境的问题，逐步被淘汰。 用于药物例如“西可巴比妥”的合成 用于农药烯丙菊酯的合成溴代异戊烯，三 溴代羧酸（酯）1- 溴代酸酯- 溴代酸酯的制备，多数可以类似的工艺和设备生产：- 溴代乙酸乙酯，广泛使用的医药农药有机合成中间体，如代替- 氯代乙酸乙酯合成除草剂喹禾灵，收率有显著提高。- 溴代丙酸，- 溴代丙酸（甲）乙酯，医药农药有机合成中间体。如用于旋光性萘普生的不对称合成，萘普生是目前临床使用最大的消炎镇痛药物之一。溴代丙酸甲酯用于甲霜安的合成，甲霜安是一种广泛应用的新型高效内吸杀菌剂。2 -溴代丙酸 ，-溴代丙酸乙酯。用于引进羧乙基，医药、农药和有机合成。311-溴代十一酸， 是尼龙 - 11单体的中间体 制备方法：,以 10 -十一烯酸和溴化氢加成合成 11-溴代十一酸。反应条件：引发剂用量 2 % ,溴代温度 0 15 ,反应时间 1h ,溶剂为甲苯 ,10 -十一烯酸与甲苯的最佳配比 2 0 % , ,溴代反应的收率达 92 %以上。四 溴代芳香烃类这是用量仅次于溴代烷的重要一类有机溴中间体。1溴苯，是用量最大的溴代芳烃之一，溴苯的用量的不断增加和溴素的价格的攀升，溴苯的生产厂家必须进行工艺方面的改进，如提高以溴计算的收率，如有人提出改无水三氯化铝代替铁作催化剂，收率有较大提高：充分利用溴化氢，如产生的溴化氢（不经吸收）直接去另一产品车间，通过联产另一个或两个产品，以降低成本。2对溴苯酚，重要的医药农药中间体，多用途，中等用量的中间体， 还可用于塑料及橡胶的添加剂。生产方法：苯酚和溴素经溴代得到。3溴代苯乙酮，是重要的医药、农药和有机合成中间体，如合成二苯基吡嗪类的香料，食品添加剂和药物。生产方法：苯乙酮和溴素在光照或引发剂存在下侧链溴代得到。4 2，6-二溴苯胺 是重要的医药、农药和有机合成中间体，如用于制备抗炎药物氧氟沙星的关键中间体2，3，4三氟硝基苯。也可用于合成生物碱和铁磁体等。生产方法： 54-氰基溴化苄（医药农药中间体），生产方法：64-羟基-4,-溴联苯，液晶材料的关键中间体。生产方法：74-溴苯甲醛（医药农药中间体），用量逐年增加，但目前国内未形成规模化的生产能力，进口量较大。如用于4一溴一6一甲基一8一氰甲基黄酮的全合成。生产方法：4一溴苯甲醛合成方法有多条路线，以对溴甲苯为原料，经甲基上二溴代，然后水解（溴消耗量大，传统方法），对溴甲苯间接电解氧化、对溴甲苯在乙酸酐中三氧化铬氧化水解（含铬废水），对溴苯甲醚用硝酸氧化。8对溴苯甲腈，是重要的医药、农药和有机合成中间体最近用量增加较快。生产方法：由4一溴苯甲醛和羟胺反应成肟，然后肟脱水得到。五 较新的有机溴中间体1 - 溴代（2-氯）苯乙酸甲酯，是减肥新药氯吡格雷的中间体 以邻氯苯甲酸为原料，经酰氯化，-溴代，再同甲醇酯化得到：2 头孢他定中间体-溴代异丁酸叔丁酯 头孢他定是目前国内外用量很大的一种头孢类半合成抗生素。以异丁酸为原料，经与氯化亚砜反应，继而酯化，再与溴素进行-溴代得到3- 溴代间氯苯丙酮是抗忧郁药物盐酸安非他酮的关键中间体制备方法：间氯苯丙酮和溴素经- 溴代得到4 对溴甲基苯丙酸（或它的乙酯）是新一代非甾体抗炎药物氯索洛芬的关键中间体，5 2 - 溴噻吩是有机合成的重要中间体, 广泛地应用于医药、农药、染料等领域, 尤其在医药领域中，第三代头孢菌素, 如头孢噻肟、头孢甲肟等, 噻吩衍生物是该类药物中间体之一。制备方法， 噻吩和溴素反应得到6 2 ,5-二溴-3 ,4-己二酮香料2 ,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮（大部分进口）的关键中间体，制备方法，3 ,4-己二酮经与溴素二溴代得到71-溴乙氧基碳酸乙酯是有机合成中的重要中间体，主要用于是制备头孢呋新酯，一种广泛使用的头孢抗生素82, 2-二甲基-5-溴戊酸甲酯用作为心血管药物吉非罗齐的重要中间体, 制备方法：2，2-二甲基戊-4-酸和溴化氢加成，再酯化得到94-溴苯酐 是重要的新型聚酰亚胺树脂的单体，有机溴的高技术产品。生产方法：苯酐的溴代，需要高效的分离设备，因为聚合级的4-溴苯酐要求纯度很高， 第二部分 溴代反应中提高溴素利用率的途径一 Br的就地氧化转化 多数的溴代反应是仅利用一个溴原子，另一个溴原子以溴化氢的形式从体系逸出，或溶解于反应体系中，相当于溴素利用了一半在溴化氢溶于反应体系（通常有有机溶剂，如乙醇，取代苯类，或水）这样加入二分之一摩尔的溴，在反应一段时间后加入适当氧化剂（如，次氯酸钠，氯气，双氧水，氯酸钠等），使体系的HBr，或Br离子就地转化为溴Br2，接着就地参与溴代，这已经有许多成功的工业化的例子，例如对羟基苯甲醛的二溴代，以乙醇作溶剂，加入氯酸钠几乎100的溴元素都参与了溴代，比不加氧化剂，溴素消耗减少一半：上述过程中，也可以通入氯气，就地转化Br为Br2，实例：在500 mL 的四口烧瓶加入6. 0 g (0.0492 mol) 对羟基苯甲醛和60 mL 20 %乙醇水溶液,水浴加热使其全部溶解,量取3. 0 mL (0.0582 mol) 的溴素并将其加入120 mL20 %的乙醇水溶液中。搅拌下于75 将所得溴素的稀乙醇溶液加入反应瓶中,搅拌0. 5 h。然后以0. 05 g/ min的流量向反应瓶中通入氯气 1. 5 h ,继续搅拌1 h 。冷却,过滤,滤饼用沸水洗涤三次,烘干得产物13. 5 g ,熔点184186 (文献值82186 3 ) ,收率98. 5 %。这种工艺的优点是显而易见的：1). 溴的利用氯接近提高一倍，2)省去溴化氢吸收装置.所有，这一工艺过程值得借鉴。在使用氯气作氧化剂时，必须在该反应条件下，氯不会同溴一样进行氯代反应，溴的取代活性高于氯，但要注意，如果反应底物活泼，此时也足以使氯参与氯代，这个过程使用氯就地转化的方法可能不适合例如：氯和苯酚在0以上即可反应二 产生的溴化氢和另外加成反应产品联产这种思路在现代化工生产中的例子已有不少。三 生产过程中副产NaBr的回收利用 上面已提到，利用溴代烃和反应底物的缩和中，都有溴化钠随废水或废渣排出，如何根据生产规模，结合环保治理，进行溴化钠的回收，从循环经济的角度，环境角度，都是值得注意的。现在规模较大的车间，已有不少做了这方面的回收工作，问题是，回