常用试剂----氯化亚砜

【英文名称】Thionyl Chloride

【分子量】118.97

【CA登录号】[7719-09-7]

【结构式】SOCl2

【物理性质】bp 79 oC，d 1.631 g/cm3 (25 oC)，20nD 1.518，mp –105 oC。溶于醚、烷烃和卤代烃，与水、质子溶剂、DMF、DMSO反应。

【制备和商品】该试剂通常经过直接分馏，或从亚磷酸三苯酯或喹啉和亚麻子油的混合物中分馏提纯得到。商品试剂为无色或黄色液体。少量的杂质导致液体呈黄色或红色，铁离子含量越高，液体颜色越深。

【注意事项】该试剂非常活泼，具有强腐蚀性，其蒸气和液体对眼睛、黏膜和皮肤有强烈的刺激作用。操作时应戴防护手套，避免皮肤接触。氯化亚砜须在玻璃瓶内于室温下干燥环境中储存。它与水反应放出有毒气体HCl和SO2，由于SOCl2参与的大部分反应都会放出以上两种气体，所以必须在通风橱中进行操作。SOCl2在高于140 oC时会分解生成Cl2、SO2和S2Cl2，铁和/或锌的杂质会催化加剧该分解反应。

氯化亚砜是一种常用的氯代试剂[1,2]，其反应性能主要受反应物投料比、溶剂、碱等条件影响。此外它还是常用的脱水试剂，用于催化分子内脱水等消除反应。由于氯化亚砜易分解的性质，它还可以用作电解质溶液，例如：AlCl3/SOCl2的介质溶液[3]。

氯磺酸酯或卤代烃的合成

氯化亚砜能与一级、二级和三级醇反应生成特定的氯磺酸酯(等当量反应)。产物的种类决定于反应条件，尤其是反应物的化学计量数、溶剂和使用的碱。如果2 当量的醇在吡啶作用下与氯化亚砜反应，将生成亚硫酸二酯。若亚硫酰氯过量，或氯磺酸酯与氯化亚砜反应，将生成相应的卤代烃，并伴随生成HCl 和SO2。因此直接将醇与氯化亚砜在碱作用下反应，是将醇转化为卤代烃的有效的方法之一 (式1)[4]。但是对于烯丙位的醇，可能会发生重排 (式2)[5]。芳杂环酚的氯化，得到芳杂环卤代物(式4)[7]。

酰氯的制备

氯化亚砜还广泛应用于制备酰氯。将羧酸或羧酸酐与SOCl2反应(惰性溶

剂或直接以SOCl2 为溶剂)，可得到相应的酰氯，同时生成HCl 和SO2 (式3)[6]。得到的酰氯可继续与氨基或醇反应得到酰胺和酯，该方法通常可以合并为一步反应 。

芳香醛或α,β-不饱和醛以及它们的亚硫酸盐衍生物可与氯化亚砜反应。例如：丙烯醛、苯甲醛等的羰基可与氯化亚砜发生加成反应，生成相应的二氯代物和SO2。

脱水反应

目前，氯化亚砜最主要的应用还是作为脱水剂使用。特别是在大分子合成领域中，氯化亚砜被广泛应用于分子内关环 (式5)[8] 等一系列反应。

S-N键的生成

可与氨基反应构建S-N键，这一性质常被用于杂原子的成环反应 (式6)[9]。

C-H 键的氧化

氯化亚砜还可以氧化比较活泼的C-H 键，生成氯代物或亚氯硫代物

(式7)[10]，且反应条件通常比较温和。值得注意的是，此类反应往往很容易发生逆反应，还原成原来的C-H键化合物。

原位制备HCl（g）溶液

在冷却状态下，向甲醇中缓慢滴加氯化亚砜，但是比方法二好的地方就是，避免了乙酸可能引起的副反应。另外氯化亚砜会消耗水，可以严格限制溶液体系中的含水量。

反应应用：

To a suspension of 6-chloropyridine-2-carboxylic acid (8.3 g, 0.0525mol) in dioxane (25 mL), thionyl chloride (9.4 mL, 0.13 mol) was added and theresulting mixture was stirred at 70 ℃ for 4 h. The reaction mixture was concentrated invacuo and a mixture of dioxane (8.3 mL) and ethanol (16.6 mL) was added. Thereaction mixture was heated to 70 ℃ for 2 h, triethylamine (8.3 mL), ethanol (4.1 mL) andwater (8.3 mL) were added and the reaction mixture was again concentrated. Theresidue was distributed between diethyl ether (28 mL) and water (18 mL) and thephases were separated. The aqueous layer was extracted with diethyl ether (30mL) and the combined organic layers were dried over MgSO4, filteredand evaporated in vacuo to afford 6-chloropyridine-2-carboxylic acid ethylester (8.82 g, 91%) as oil。

参考文献

1. Feng, S.; Panetta, C. A.; Graves, D. E. J. Org. Chem., 2001,66, 612.

2. Amaresh, R. R.; Lakshmikantham, M. V.; Baldwin, J. W.;Cava, M. P.; Metzger, R. M.; Rogers, R. D. J. Org. Chem.,2002, 67, 2453.

3. Boyle, T. J.; Andrews, N. L.; Alam, T. M.; Tallant, D. R.;Rodriguez, M. A.; Ingersoll, D. Inorg. Chem., 2005, 44, 5934.

4. Amato, J. S.; Chung, J. Y. L.; Cvetovich, R. J.; Gong, X.;McLaughlin, M.; Reamer, R. A. J. Org. Chem., 2005, 70, 1930.

5. Krafft, M. E.; Haxell, T. F. N. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,10168.

6. Alagic, A.; Koprianiuk, A.; Kluger, R. J. Am. Chem. Soc.,2005, 127, 8036.

7. Mishani, E.; Abourbeh, G.; Jacobson, O.; Dissoki, S.; Daniel, R. B.;Rozen, Y.; Shaul, M.; Levitzki, A. J. Med. Chem., 2005, 48, 5337.

8. Boland, N. A.; Casey, M.; Hynes, S. J.; Matthews, J. W.;Smyth, M. P. J. Org. Chem., 2002, 67, 3919.

9. Jorgensen, M.; Krebs, F. C. J. Org. Chem., 2005, 70, 6004.

10. Hawata, M. A. M.; El-Torgoman, A. M.; El-Kousy, S. M.;Ismail, A. E.-H.; Madsen, J. O.; I. Søtofte, Senning, A. Eur. J.Org. Chem., 2002, 2039.

内容转自：《现代有机合成试剂——性质、制备和反应》，胡跃飞等编著