3-氯丙酸的取代反应与应用

3-氯丙酸，英文名为3-Chloropropionic acid，常温常压下为白色至米色固体粉末，具有显著的酸性和较好的化学稳定性，它不溶于水但是可溶于碱性水溶液和常见的强极性有机溶剂。3-氯丙酸是一种卤代丙酸类物质，主要用作医药化学中间体，有研究报道它可借助氯原子和羧酸单元的化学转化活性应用于抗癫痛药物分子的制备。

理化性质

3-氯丙酸的化学反应活性主要集中于其结构中的氯原子和羧酸基团，该物质可在浓硫酸的作用下和醇类物质发生酯化反应得到相应的卤代丙酸酯类衍生物。

取代反应

3-氯丙酸可在碱性条件下被苯硫酚进攻，发生脱氯醚化反应得到相应的硫醚衍生物。

图1 3-氯丙酸的取代反应

将1 M 氢氧化钠（50 mL）和1 M 碳酸钠（25 mL）装入装有搅拌棒的250 mL烧瓶中,在上述溶液中分别加入30 mL水中的硫苯酚溶液（6.61 g, 50 mmol）和20 mL 水中的3-氯丙酸溶液（5.53g, 51 mmol）。将所得的反应混合物在室温下搅拌大约2小时，然后升温至回流并在回流状态下搅拌反应。用薄层色谱（PE/EA = 1:1）监测反应完成情况，反应结束后将反应混合物冷却至室温，蒸发乙醇并将水相酸化至pH 1-2，用DCM提取三次。在无水Na2SO4和过滤器上干燥结合的有机层，浓缩溶剂以获得产品。[1]

制备3-巯基丙酸

有研究报道以3-氯丙酸为原料合成得到3-巯基丙酸，对影响反应的因素做了探讨。结果表明:反应介质pH值，取代反应时间，酸解反应时间，锌粉用量对反应有明显影响。当控制取代反应介质pH=7，酸解反应时间2 h，锌粉和3-氯丙酸摩尔比为0.77时，3-巯基丙酸收率高达78%，纯度大于99%(GC)，铁粉代替锌粉时，产品收率略有提高,为80%。[2]

参考文献

[1] Mi, Pengbing; et al,European Journal of Medicinal Chemistry 2024,263,115956.

[2] 刘福德,王密,高素华,等.3-氯丙酸路线合成3-巯基丙酸[J].化学工业与工程, 2006,23(2):3.