己二酰氯的制备与应用

简述

酰氯是重要的有机合成中间体，可以和多种供电子基团反应得到不同功能性的产物，其衍生物在医药、聚合物及功能材料等领域有着广泛的应用。己二酰氯是一种具有代表性的酰氯物质，化学式为C₆H₈Cl₂O₂，性状为无色至淡黄色液体，可混溶于乙醚、苯，主要用于稳定剂、防火剂等材料制备。在聚合反应中，己二酰氯还可用作扩链剂进行扩链反应。例如，以乳酸和1,4-丁二醇为原料，氯化亚锡和对甲苯磺酸为催化剂的反应体系中，己二酰氯可以实现高相对分子质量的聚乳酸的制备[1]。

制备方法

己二酰氯作为一种重要的亲核取代反应前体，其制备工艺中常用的氯化亚砜、二氯甲基甲醚、草酰氯及磺酰氯等酰氯化试剂存在毒性强、易挥发、溶剂回收困难等问题[2]。

为解决己二酰氯合成工艺落后和环境保护等问题，研究人员对己二酰氯制备工艺展开了深入探索。以三氯甲苯为酰氯化试剂，过渡金属氯化物为反应催化剂，与三氯甲苯结合生成配合物，配合物活化己二酸即可制备己二酰氯。选取温度、时间、催化剂以及溶剂为影响因素，在单因素实验基础上得到反应的最佳条件组合如下：以ZnCl₂为催化剂，环己烷为溶剂，70℃下反应5 h，收率可达96.88%。上述方法工艺操作简便易行，且副产物苯甲酰氯还可以作为有机合成原料[3]。

应用

种子包衣剂技术领域公开了一种利用己二酰氯交联壳聚糖和聚乙烯醇制备的高浓度种子包衣剂专用纳米色浆。交联后的壳聚糖成膜性更好，力学强度高，透气性好，稳定性优异，可以作为包衣剂基体，具有可生物降解，生物相容性高的优点，经过颜料进行着色，可以起到防伪标识，区分不同品种的种子等作用[4]。

光稳定剂制备技术领域报道了一种聚合型直链受阻胺光稳定剂及其制备方法。该稳定剂以己二酰氯、碱液溶液等物质为合成原料制备，其与聚烯烃类树脂具有极佳的相容性，可有效保护聚烯烃材料因光照而发生降解。同时，所得直链型光稳定剂因含有酰胺键而及其适用于尼龙类材料。值得一提的是，通过使用上述方法反应产量可达99%[5]。

除上述领域，己二酰氯还可用于合成金属护套防火材料。有关文献报道的防火材料由下述重量份的原料组成：磷酸三丁酯10-13，二乙烯三胺4-6，三氧化二铝0.1-0.12，改性己内酰胺170-200，引发剂3-4，硬脂酸钙2-4，己二酰氯3-5，吡啶0.01-0.02，超细二氧化硅气凝胶20-30。该材料采用咪唑啉改性磷酸三丁酯，不仅可以提高成品的防火阻燃性能，而且还可以提高金属的抗腐蚀性能，提高对金属基材的保护效果[6]。

有关研究

以咪唑啉与己二酰氯为原料，三乙胺为缚酸剂，二氯甲烷为溶剂首先合成酸酯，然后以氯乙酸对合成的酸酯进行季铵化反应可以得到一种含酯基的咪唑啉型季铵盐化合物。采用红外光谱对合成的物质进行结构表征，利用静态挂片失重法和电化学方法考察了该季铵盐化合物对A3钢片在盐酸介质中的缓蚀效果，并通过扫描电镜对缓蚀剂使用前后的A3钢片形貌进行了表征。静态挂片失重法结果表明，在温度为60℃，当咪唑啉型季铵盐化合物添加量为90 mg/L时，对A3钢片在15%的HCl溶液中缓蚀率可达95.94%，缓蚀效果明显。电化学实验则表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂，溶液中加入缓蚀剂后，交流阻抗半径变大，腐蚀电流减小。形貌观察显示加入缓蚀剂后碳钢表面腐蚀迹象明显减弱[7]。

参考文献

[1]张昌辉,胡孟秋.己二酰氯扩链合成端羟基聚乳酸[J].精细化工, 2014, 31(2):4.DOI:CNKI:SUN:JXHG.0.2014-02-001.

[2]吴文静.己二酰氯的绿色制备工艺及应用研究[D].东南大学,2022.DOI:10.27014/d.cnki.gdnau.2022.003319.

[3]吴文静,王楠,戎有明,等.己二酰氯的绿色制备工艺[J].化工时刊,2022,36(08):10-13+41.DOI:10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2022.08.003.

[4]匡民明,陆明,陆子菲,等.一种高浓度种子包衣剂专用纳米色浆制备方法:CN202211065190.6[P].CN202211065190.6.

[5]张超,祝君威,张跃,等.一种聚合型直链受阻胺光稳定剂及其制备方法:CN201810594996.1[P].CN108864424A.

[6]司彩霞.一种金属护套防火材料及其制备方法:CN201810837702.3[P].CN108864698A.

[7]樊国栋,魏晓晓.一种含酯基的咪唑啉型季铵盐化合物的合成及性能研究[J].陕西科技大学学报：自然科学版, 2017, 35(2):6.DOI:10.3969/j.issn.1000-5811.2017.02.014.