3,3-二甲基丁酰氯，又称为3,3-Dimethylbutyryl chloride，是一种无色透明液体，在常温常压下存在。它具有很强的吸湿性，容易与水发生水解反应。作为一种酰氯类化合物，3,3-二甲基丁酰氯常被用于醇类化合物和胺类化合物的酰化反应，从而得到相应的酯或酰胺类衍生物。它在羟基或氨基的保护反应中广泛应用于药物分子的研发和生产。
3,3-二甲基丁酰氯具有极高的化学反应活性，容易与常见的亲核试剂发生亲核取代反应。当遇水时，它会发生水解反应生成相应的羧酸衍生物。为了防止变质，一般需要将其密封保存在干燥的环境中。此外，3,3-二甲基丁酰氯水解后会释放出刺激性较强的氯化氢气体，对人体鼻粘膜有刺激作用。
图1 3,3-二甲基丁酰氯的傅克反应
在一个干燥的反应烧瓶中，将3,3-二甲基丁酰氯（10克）缓慢加入含有三氯化铝（14.6克，111.45 mmol，1.5当量）的苯（100毫升，0.7 M）溶液中。然后，将反应混合物持续加热回流反应约8小时。反应结束后，用水进行淬灭并用无水硫酸钠对有机层进行干燥。最后，通过过滤除去干燥剂，将滤液在真空下浓缩，即可得到目标产物分子。
作为一种医药化学合成中间体，3,3-二甲基丁酰氯在多种药物分子和生物活性分子的结构修饰与合成过程中发挥重要作用。例如，它可用于生产药物分子羟胺苄青霉素、头孢羟胺苄、头孢唑啉和双特戊酰肾上腺素等药物。此外，在农药化学品的制备中，3,3-二甲基丁酰氯可作为农药中间体用于生产常见的农药活性分子氯代特戊酰氯。在有机合成化学中，3,3-二甲基丁酰氯可用作引入3,3-二甲基丁酰基团的合成中间体，从而改变分子的性质和活性，如增加分子的溶解性、稳定性或改善其生物利用度。
[1] Zarkin, Allison; et al Pharmaceuticals (2021), 14(10), 1024.
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