通用化学试剂-三氯乙腈

三氯乙腈的理化性质

三氯乙腈是一种有机化合物，化学式为C₂Cl₃N，新鲜蒸馏的三氯乙腈是一种无色液体，有刺激性气味，迅速变色为淡黄色至浅棕色。它对水、酸和碱都很敏感，特性键长为146.0pm（C-C），116.5pm（C≡N）和176.3pm（C-Cl），键的角度是110.0°（Cl-Cl）。三氯乙腈在水中低浓度时会分解为三氯乙酸和三氯乙酰胺[1]，它溶于二甲亚砜、乙醇、丙酮，具有强烈刺激性。作为一个双功能化合物，三氯乙腈可以在三氯甲基和腈基上反应。三氯甲基的电子抽出效应激活了腈基的亲核加成作用。高反应性使三氯乙腈成为一种通用的试剂，但也导致其容易水解。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，三氯乙腈在3类致癌物清单中。

三氯乙腈的用途

1主要用作杀虫剂、薰剂。

三氯乙腈与氨水反应，然后与无水氯化氢反应，可以得到固体的三氯乙酰胺盐酸盐，这是杀菌剂etridiazole的起始化合物。

2.合成各种有机物。

例如将三氯乙腈与胺类化合物反应，合成各种氨基酸和肽类化合物；三氯乙腈中的所有电负性取代基被氧化铝阴离子的亲核攻击所取代，产生高产的正碳酸盐；由于氯原子的高反应性，三氯乙腈可用于（特别是与三苯基磷结合）将烯丙基醇转化为相应的烯丙基氯化物；与羧酸一起，可以得到酰基氯化物；用Cl₃CCN/PPh₃活化二苯基磷酸，并与醇类或胺类反应，在温和而高效的单点反应中，得到相应的磷酸酯或酰胺。此外，含氮芳烃中的酚羟基也可以转化为氯化合物。

3.用于学术研究。

在学术研究中，三氯乙腈被用作Overman重排的试剂，将烯丙基醇转换为烯丙基胺。该反应是基于[3,3]-同位素和非对映选择性重排。三氯乙酰亚胺苄酯很容易从苄醇和三氯乙腈中获得。

三氯乙烯的合成

三氯乙腈的合成方法有多种[2,3]，其中最常用的方法是氰化氢和三氯乙烯反应，具体反映过程如下：

通过三氯乙酰胺的脱水生产三氯乙腈是由L.Bisschopinck于1873年在鲁汶大学首次描述的。三氯乙腈可以通过在200-400℃下在锌、铜和碱土金属卤化物浸渍的活性炭催化剂上氯化乙腈获得，产率为54%。这一过程所需的高温有利于副产品的形成，如四氯甲烷。相比之下，用氯化氢对饱和乙腈进行氯化处理，即使在50-80℃也能得到纯的三氯乙腈，而且收率很高。与其他卤代乙腈一样，三氯乙腈也是由有机物（如藻类、腐殖酸和蛋白质物质）在对自然界的水进行消毒氯化时产生[4]。

三氯乙腈在碳-氧键行程中的作用

在碱性条件下，底物的羟基形成氧负离子，进攻三氯乙腈的中心碳从而形成三氯乙酰亚胺，随后在路易斯酸的催化下，三氯乙酰亚胺中间体的氮上的孤对电子与路易斯酸的空轨道进行配合，从而带动电子的迁移，使得三氯乙酰亚胺中间体和氧相连的碳原子显出极强的正电性，另一分子化合物的氧原子进攻该碳原子形成了连接产物[5]，从而形成了新的碳-氧键。

参考文献

[1]孙勇，2007年在全国乙醛、醋酸及其衍生物技术、市场研讨会交流论文.2007（4）,103-104.

[2]孙勇. 三氯乙腈的合成、应用与市场[J]. 中国氯碱, 2007(10):2.

[3]熊振湖, 冯勇钢, 吴慧. 三氯乙腈的合成[J]. 天津城建大学学报, 1997(1). 以三氯乙酸为原料，经酯化、酰化、酰胺脱水等反应，合成了三氯乙腈．

[4]邹胜男. 饮用水中消毒副产物三氯乙腈的控制技术研究[D]. 浙江工业大学, 2019.

[5]Schmit., P. R., Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986, 25, 212.