顺式 1,4-二氯-2-丁烯作为一种重要的化合物,在多个领域都有着广泛的应用。本文将探讨顺式 1,4-二氯-2-丁烯的具体应用,旨在为相关研究人员提供参考依据。
背景:1,4-二氯 -2-丁烯是重要的化工原料。反式 1,4-二氯 -2-丁烯可用来合成高纯度的 2-乙烯基环丙烷-l,1-二羧酸甲酯,也可用来合成 2,7-二甲基-l,3,5-庚三烯-1,8-二醛。顺式 1,4-二氯-2-丁烯可用来合成各种杂环,如N-Boc-3-吡咯啉,一种新型抗菌药物氟峰诺酮关键中间体。皮士卿等报道催化量的溴代丁二酰亚胺可以高产率地转化顺式 1,4-二氯 -2-丁烯为反式 1,4-二氯 -2-丁烯。
应用:
1. 制备水溶性双喹啉季铵盐
金属腐蚀是酸化过程中普遍存在的问题,在油气工业中造成了巨大的经济损失和人力物力的浪费。在众多防腐蚀手段中,使用缓蚀剂是保护金属的最有效途径。双子季铵盐具有水溶性好、毒性低及表面活性高等特点,被公认为一类非常有前景的酸化缓蚀剂。
董秋辰等人以喹啉为母体、1,4-对二氯苄和顺-1,4-二氯-2-丁烯为联结基,制备了2种具有疏水结构的水溶性双喹啉季铵盐(BQA-1和BQA-2)。
以对二氯苄型双喹啉季铵盐缓蚀剂(BQA-1)的合成为例,具体过程如下:在三口烧瓶中加入喹啉(2.90 g,22 mmol)、1,4-对二氯苄(3.5 g,10mmol)和无水乙醇(25 m L),将体系升温至80℃,回流搅拌8 h完成季铵化反应。将反应后的体系通过减压蒸馏除去多余的有机溶剂,剩余部分通过乙醚多次洗涤后,抽滤、烘干,即得到淡红色目标产物BQA-1,产率为83.1%。同法可制备BQA-2,产率为79.7%。两种缓蚀剂的制备路线见图:
2. 合成3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯
环戊烯及其衍生物是一类重要的活性分子骨架,广泛的存在于天然产物及活性药物分子中,如次大风子油酸(Hydnocarpic Acid)、抗艾滋病药物阿巴 卡韦(Abacavir)、蛋白质磷酸激酶5激动剂焦木酸 (Chaulmoogric Acid)等。
以廉价易得的丙二酸二乙酯和顺式1,4-二氯-2-丁烯为原料,在NaH作用下,通过亲核取代 反应合成可得到3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯。最佳反应条件为:物料比n(丙二酸二乙酯 )∶n (顺式1,4-二氯-2-丁烯)=1.0∶1.0;NaH用量为 n(NaH)∶n(丙二酸二乙酯 )=3.0∶1.0;溶剂为四氢呋喃;反应温度25℃;反应时间6h。在最佳反应条件下,目标产物收率为 81.4%。具体步骤如下:
无水无氧条件下,在 500mL的三口瓶中加入6.0g(60%油分散,150mmol) NaH、四氢呋喃(150mL),体系搅拌均匀后,在0℃条件下,缓慢滴加8.0g(50mmol)丙二酸二乙酯的四氢呋喃溶液(50mL),滴完后继续搅拌1h,然后缓慢滴加6.2g(50mmol)顺式1,4-二氯-2-丁烯的四氢呋喃溶液(50mL),搅拌均匀后,升至25℃继续搅拌6h。TLC监测反应结束后,体系降温至0℃,然后缓慢滴加冰水(50mL),再加饱和食盐水(200mL)稀释,用乙酸乙酯(3×200mL)萃取,有机相合并后,无水 Na2SO4 干燥,有机相经减压旋干,粗品经硅胶柱层析分离纯化(V石油醚/V乙酸乙酯=20/1)得到目标化合物 3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯8.6g,淡黄色油状液体,收率81.4%。
参考文献:
[1] 董秋辰,张光华,张万斌,等. 喹啉型双子季铵盐缓蚀剂的实验及理论分析[J]. 高等学校化学学报,2019,40(10):2195-2204. DOI:10.7503/cjcu20190181.
[2] 衢州学院,巨化集团技术中心. 一种顺式1,4-二氯-2-丁烯的制备方法:CN201410447859.7[P]. 2014-12-24.
[3] 仝红娟,赵敏,阿尔腾其其格,等. 3-环戊烯-1,1-二甲酸二乙酯的合成研究[J]. 化学工程师,2019,33(1):5-7,11. DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20190105.