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N-氯代丁二酰亞胺，又名琥珀酰基氯亞胺，是一種醫(yī)藥中間體，可以用于抗菌素的生產(chǎn)，還可以用于鑒別伯仲叔醇的試劑以及氯化劑和殺菌劑。N-氮代丁二酸亞胺是有機合成中的一種重要的氮化劑，也是一種殺菌劑。易于提純且較穩(wěn)定。最近的研究結(jié)果表明，作為氯化劑能專一地取代脂肪酞氮的α-H，制得高純的α-氯代脂肪酸及其衍生物。后者不但是合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等的重要原料，而且是重要的精細化學(xué)品。有關(guān)NCS 的合成方法，一般采用以丁二酸制取丁二酞亞胺后， 與次氯酸鹽反應(yīng)制得；或通過改進制備條件和操作過程， 使產(chǎn)率有所提高。也有文獻報道丁二酸與N 瑪?shù)确磻?yīng)制得丁二酞亞胺后， 再將其與鹽酸和次氯酸反應(yīng)制取該品；還有將丁二酞亞胺在二氯甲烷與氯氣飽和混合物中反應(yīng)制取NCS。上述這些方法中，有些方法反應(yīng)條件要求較高，如低溫等，并有潛在的爆炸危險；有些反應(yīng)周期較長，成本較高或收率較低等，因此用于工業(yè)生產(chǎn)受到一定限制。
【合成】[1][3][4]
方法1：由于二酸與氨作用，脫水得丁二酰亞胺，再經(jīng)氯化，重結(jié)晶得成品N-氯代丁二酰亞胺：
具體步驟如下：
1）丁二酰亞胺的制備：在裝有溫度計，攪拌裝置的三口瓶中加入氨水。在冷卻狀態(tài)下，將丁二酸攪拌下分批加入氨水之中，保持反應(yīng)溫度在#)L以下。丁二酸加完后繼續(xù)攪拌反應(yīng)40min。然后將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入蒸餾瓶中，收集275-290℃之間的餾份，干燥后供下一步反應(yīng)。
2）N-氯代丁二酰亞胺的制備：在裝有溫度計、攪拌裝置和滴液漏斗的三口瓶中加入一定量的水、冰醋酸，攪拌下加入上步得到的丁二酰亞胺，至其全部溶解。然后用冰鹽浴將體系溫度降至"L開始滴加次氯酸鈉溶液，控制滴加速度使體系溫度維持在酸性狀態(tài)，滴加結(jié)束后攪拌、抽濾，洗至中性，得白色固體粉末。
方法2：將60g已熔化的NHS倒人盛有450 ml 18% 醋酸溶液的燒杯中，不斷攪拌，直到NHS 全部溶解。將此溶液轉(zhuǎn)入裝有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的三頸燒瓶中，用冰浴冷卻。開動電動攪拌器，待溶液的溫度降至5℃以下，由滴液漏斗緩慢加入次氮酸鈉溶液，即刻有白色固體產(chǎn)生。嚴(yán)格控制滴加速度，使溫度保持在< 8℃（~ 13℃，反應(yīng)劇烈，有爆炸危險）。滴加~ 250ml次氯酸鈉溶液后。停止攪拌，溶液立即澄清，反應(yīng)完畢。水泵抽濾 產(chǎn)物每次用20 ml蒸餾水洗滌，洗三次后抽干并在100 ℃干燥3小時，得白色晶體74g，產(chǎn)率92%。
方法3：將118 g丁二酸加入帶有攪拌及回流裝置的三頸燒瓶中，加入一定量的水，攪拌，在室溫下通入NH 3 19.5g，使丁二酸全部溶解，生成丁二酸鐵水溶液。將反應(yīng)物在0.0025 mol/L磷酸存在下，于180 ℃-220 ℃ 脫水環(huán)合3-5h。生成物經(jīng)純化處理后 得丁二酞亞胺96g，收率97 %。其熔點為125 ℃-127 ℃。將上述得到的丁二酞亞胺96g于420 ml JC溶媒中，在帶有攪拌的三頸燒瓶內(nèi)，于室溫下通入氯氣70g進行反應(yīng)， 時間5小時左右。停止反應(yīng)后，將所得白色結(jié)晶用450 ml 蒸餾水洗滌至pH5。于70 ℃ 下真空干燥2.5h，得干燥白色結(jié)晶NCS 113.5g，重量收率87.5%。
【應(yīng)用】[1][2]
N -氯代丁二酰亞胺(NCS)是有機合成中一種重要氯化劑，能專一地取代脂肪酰氯的α-H，制得高純的α-氯代脂肪酸及其衍生物，而后者是重要的精細化學(xué)品，醫(yī)藥上是強力霉素、甲烯土霉素、炔諾酮、16-次甲基地孕酮、氯芪酚胺等的合成原料，亦可作為農(nóng)藥、香料的重要原料。用作聚酯纖維表面處理劑，可以增強其對染了粘合劑、印刷油墨的接受能力。
【主要參考資料】
[1] 彭衛(wèi)紅, 成本誠. N—氯代丁二酰亞胺的制備[J]. 化學(xué)試劑, 1989, 11(1): 58-58.
[2] 沈衛(wèi);毛燕紅;黃朝;劉昕昕;呂積國;齊明.N一氯代丁二酞亞胺合成工藝的研究.江西科學(xué),1996.
[3] 徐博剛; 張玉軍.N- 氯代丁二酰亞胺的合成工藝研究. 天津化工, 2006.
[4] 楊錦飛; 劉云山 . N -氯代丁二酰亞胺的合成工藝改進.中國藥科大學(xué)學(xué)報, 2001.