酰氯

含有羰基氯官能团的化合物

酰氯是指含有羰基氯官能团的化合物，属于酰卤的一类，是羧酸中的羟基被氯替换后形成的羧酸衍生物。最简单的酰氯是甲酰氯，但甲酰氯非常不稳定，不能像其他酰氯一样通过甲酸与氯化试剂反应得到。常见的酰氯有：乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯、氯乙酰氯、三氯乙酰氯等。由于酰氯活性较高，一般用作酰化试剂，也可通过水解等反应转化为其他羧酸衍生物。

酰氯定义

酰氯也指各种无机含氧酸的衍生物，通式为-M(=O)-Cl。M一般为非金属元素，如C、P、S等。一些例子有：亚硝酰氯、硫酰氯、磷酰氯、亚硫酰氯等。

酰氯性质

低级酰氯是有刺鼻气味的液体，高级的为固体。由于分子中没有缔合，酰氯的沸点比相应的羧酸低。酰氯不溶于水，低级的遇水分解。由于氯有较强的电负性，在酰氯中主要表现为强的吸电子诱导效应，而与羰基的共轭效应很弱，因此酰氯中C-Cl键并不比氯代烷中C-Cl键短。

酰氯制备

酰氯最常用的制备方法是用亚硫酰氯、三氯化磷、五氯化磷与羧酸反应制得。

R-COOH + SOCl2 → R-COCl + SO2 + HCl

3R-COOH + PCl3 → 3R-COCl + H3PO3

R-COOH + PCl5 → R-COCl + POCl3 + HCl

其中一般用亚硫酰氯，因为产物二氧化硫和氯化氢都是气体，容易分离，纯度好，产率高。亚硫酰氯的沸点只有79°C，稍过量的亚硫酰氯可以通过蒸馏被分离出来。用亚硫酰氯制备酰氯的反应可以被二甲基甲酰胺所催化。

也可以用草酰氯作氯化试剂，与羧酸反应制备酰氯：

R-COOH + ClCOCOCl → R-COCl + CO + CO2 + HCl

这个反应同样受到二甲基甲酰胺的催化。机理中，第一步是二甲基甲酰胺与草酰氯作用生成一个活性的亚胺盐中间体。

然后羧酸与此中间体反应，生成酰氯，并重新得到二甲基甲酰胺。

此外酰氯也可由羧酸、四氯化碳和三苯基膦发生Appel反应得到：

R-COOH + Ph3P + CCl4 → R-COCl + Ph3PO + CHCl3

羧酸与三聚氰氯反应也可以生成酰氯。

工业上有很多新工艺，如用氯气、氯某酸和二氯化硫反应法，还有直接用硫磺、氯气和氯某酸直接反应的，但后者反应剧烈，温度较难控制，必须通过降低通氯和冷冻水换热保证理想的反应温度。

化学反应

亲核反应

酰氯中的氯原子有吸电子效应，增强了碳的亲电性，使酰氯更容易受到亲核试剂的进攻，而且 Cl− 也是一个很好的离去基团，因此酰氯发生亲核酰基取代反应的活性在所有羧酸衍生物中最强。最简单的例子，便是低级酰氯遇水发生的水解反应：

RCOCl + H-OH → RCOOH + HCl

除此之外，酰氯还可以与氨/胺反应生成酰胺（氨解），与醇反应生成酯（醇解），与羧酸根离子反应生成酸酐等。反应中一般加入碱（如氢氧化钠、吡啶或胺）来催化反应，并吸收反应的副产物氯化氢。由于酰氯比相应的羧酸活性更强，用酰氯作原料的反应也往往产率更高，因此制取酰胺、酯、酸酐时也往往以酰氯为原料，而不是羧酸。

酰氯和氨反应机理：

1.酰氯和胺反应生成酰胺是个产率很高的经典反应。如果所用的胺是气态，需要用其水溶液时，反应温度应该控制在5摄氏度以下为宜。所用仪器为，三口烧瓶，接温度计，恒压滴液漏斗（内盛酰氯溶液，一般用thf做溶剂），另一口可以塞上玻璃塞，加电磁搅拌，无需回流。但此类反应均为放热反应，酰氯滴加不宜过快。

2.液态胺类最好用溶剂稀释后再与酰氯作用，反应过程与上述类似，但温度控制可以稍高一些。

3.该反应副产有酸酸和盐类物质，但这两者均溶于水或希碱溶液。若得到的固体在上述两种情况下不溶解，可初步判断就是酰胺。另外，含有苯环结构的可通过跑板判断。

4.酰氯与胺反应光用DMF作溶剂外还需要加催化剂。

有机金属

与格氏试剂反应时，一分子的格氏试剂与酰氯反应生成酮，然后第二分子格氏试剂可以再将酮转化为三级醇。与活性较低的二烷基铜锂和有机镉试剂反应时，反应只生成酮。芳香酰氯一般不如脂肪酰氯活泼。

还原反应

还原反应：用催化氢化、氢化铝锂、二异丁基氢化铝还原时，酰氯转化为一级醇。用1mol的三叔丁氧基氢化铝锂还原则生成醛。用中毒的钯催化剂使酰氯发生催化还原时，也会生成醛，这个方法称为Rosenmund还原反应。

取代反应

氯化铁或氯化铝等路易斯酸催化时，酰氯可以与芳香化合物发生亲电芳香取代反应（傅-克反应），生成芳香酮。反应的机理为：

一个类似的反应是Nenitzescu反应（或称Nenitshesku反应），是用酰氯与烯烃在路易斯酸作用下反应生成酮。机理是酰基正离子先与烯烃发生亲电加成生成碳正离子，由于羰基α-氢很活泼，因此消除质子便得到不饱和酮。

酰氯与过氧化钠作用生成过氧化酰化合物，过氧酰化合物中含有过氧键-O-O-，在受热或光照下，不稳定的过氧酰便发生分解，放出CO2并生成自由基，是常用的自由基反应的引发剂。过氧化苯甲酰是熔点为103-106℃的白色结晶性粉末。它微溶于水，在乙醚、丙酮、氯仿、苯中有较好溶解性。该物质易燃，当受到撞击、受热或磨擦时能爆炸；它与硫酸相遇时发生剧烈的反应并燃烧。过氧化苯甲酰用于橡胶的硫化剂，油脂的精制、面粉的漂白、纤维的脱色等方面。

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