3-溴环丁烷酮的合成及其毒性

简介

3-溴环丁烷酮被用作混合制冷剂，以减少对大气臭氧层的破坏。其温室效应指数是六氟化硫的1/3，并且3-溴环丁烷酮在均匀电场下的绝缘强度是六氟化硫气体的1.11-1.80倍，因此，它也可以代替六氟化硫用作高压电器设备中的绝缘介质。3-溴环丁烷酮温度区间宽泛，也被用作热泵工作流体。另外，其也被用于大规模集成电路的蚀刻剂以及光纤领域的清洗剂[1]。

合成

图1 3-溴环丁烷酮的合成路线

方法一：将溴（0.51 mL，10 mmol）在CCl4（20 mL）中的溶液加热至70℃，并在30分钟内加入3-氧代环丁烷羧酸（1.14 g，10 mmol）和红色氧化汞（1.56 g，7.9 mmol）的混合物。1小时后，反应混合物变为无色。过滤掉固体，并使用旋转蒸发器在30°C下去除溶剂（产物为挥发性，22°C/0.5 mm）。将残余物溶解在己烷中并通过二氧化硅过滤并浓缩，得到含有3-溴环丁烷酮的标题化合物。1H NMR（300 MHz，CDCl3）：δ=3.44-3.50（m，2H），3.72-3.80（m，3H），4.51-4.55（m，1H）。合成路线如图1所示。

方法二：将HgO红（19.8克，91.5毫摩尔）加入3-氧代-环丁烷羧酸1（61.0毫摩尔）和无水MgSO4（7.32克，61.0毫mol）在175毫升无水CH2Cl2中的混合物中。将所得混合物在氩气下加热回流（油浴温度为46°C）。在10分钟内向烧瓶中加入溴（4.70 ml，91.5 mmol）的40 ml无水CH2Cl2溶液。将反应混合物再回流3小时。将反应混合物冷却至室温。通过硅藻土垫过滤反应混合物。用二氯甲烷冲洗滤饼三次。浓缩组合的有机溶液得到标题化合物3-溴环丁烷酮。合成路线如图1所示[2]。

毒性

3-溴环丁烷酮吸入、口服或经皮肤吸收对身体有害，其蒸气或雾对眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有刺激作用。吸入后可引起化学性肺炎、肺水肿。3-溴环丁烷酮对人体有一定的危害。

参考文献

[1]王刚;任少科;祝全仁;李子宽;苏耀华;方建朝. 3-溴环丁烷酮的制备与纯化 [J]. 低温与特气, 2023, 41 (05): 42-47.

[2]Appari, Rama Devi; et al. Preparation of aminopyrimidine derivatives for use as antitumor agents. World Intellectual Property Organization, WO2010141406 A2 2010-12-09.