4-클로로부티릴클로라이드유기화합물로서 무색~담황색의 액체, 인화성 액체이며 자극적인 냄새가 난다. CAS 4635-59-0, 화학식 C4H6Cl2O. 에테르, 아세톤, 메탄올, 에탄올 등 대부분의 유기용매에 용해됩니다. 물에 불용성. 할로페리돌, 트리클로로피페리딘 벤젠 등의 생산을 위한 의약 중간체로 사용됩니다. 유기 합성에서 중요한 중간체입니다. 제약 산업에서는 트리히드로페리돌, 트리클로로피페리딘과 같은 항정신병 약물뿐만 아니라 시프로플록사신, 시프로플록사신, 스파르플록사신과 같은 퀴놀론 항생제를 생산하는 데 사용됩니다. 농약 산업에서는 이속사클로로케톤, 이속사졸로케톤 등을 제조하는 데 사용할 수 있습니다.
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화학식 |
C4H6Cl2O |
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정확한 질량 |
140 |
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분자량 |
141 |
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m/z |
140 (100.0%), 142 (63.9%), 144 (10.2%), 141 (4.3%), 143 (2.8%) |
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원소 분석 |
C, 34.08; H, 4.29; CI, 50.29; 아, 11시 35분 |
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화학합성방법4-클로로부티릴클로라이드설명된 방법은 하기와 같은 것을 특징으로 한다: 화학식 II에 나타낸 바와 같이, 용매 또는 유기 용매의 부재 하에 - 부티로락톤과 비스(트리클로로메틸)카보네이트의 염소화 반응은 유기 아민 촉매의 작용 하에 50 내지 180도의 온도에서 수행된다. 반응이 완료된 후, 반응액을 처리하여 화학식(I)과 같이 얻는다. 촉매 첨가량은 - 이다. 본 발명에서 제공하는 생성물 합성방법은 원료 획득이 용이하고, 조작이 간단하고 안전하다는 장점이 있으며, 산업생산에 적합하다.
다음 단계를 포함하는 생성물의 합성 및 정제 방법: - 혼합촉매의 촉매하에 부티로락톤과 염화설폭사이드를 반응시켜 조물질을 합성한 후 정제하였다. 완제품의 순도는 99% 이상, 불순물의 순도는 99% 이상입니다.<0.30%, and the yield was ≥ 90%; The waste gas generated in the production of it is comprehensively utilized to produce 30% hydrochloric acid and sodium sulfite solution, and the tailings are used for the production of 4-chlorobutyrate; The invention has simple process, convenient operation, high yield, high product purity, almost no discharge of three wastes, and is environmentally friendly.
제조방법은 반응플라스크에 부티로락톤, 무수염화아연, 염화설폭사이드를 넣고 55도에서 12시간 동안 교반한 후 감압증류하여 생성물을 모으는 것이다. -에서 부티로락톤은 염소화를 통해 얻습니다. -부티로락톤과 염화아연을 넣고 교반하면서 가열한 후 55~60도에서 1시간 동안 반응시켰다. 60도에서 염화설폭사이드를 천천히 첨가하고 2시간 동안 반응시킨다. 5~6시간 내에 온도를 80도까지 올립니다. 하룻밤 동안 방치한 후 상부의 투명한 액체를 대기압에서 증류한 후 다시 한 번 증기를 쪄냅니다. 분수를 모아서 구하세요.4-클로로부티릴클로라이드.
더 높은 환경 보호 요구 사항: 환경 보호 인식이 지속적으로 향상됨에 따라 화학 안전 및 환경 보호에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다. 따라서 향후 개발 추세는 보다 환경친화적이고 안전한 화학물질을 개발하는 것이 될 것이며, 이는 제품 개발에도 영향을 미칠 것입니다.
실험실의 호기심부터 산업 핵심까지
유기화학의 광대한 영역에서,4-클로로부티릴클로라이드한때 실험실에서 겸손한 "미성년자"였습니다. 그러나 독특한 화학적 특성과 폭넓은 적용성 덕분에 점차 의약, 살충제, 고분자 재료 등의 분야에서 핵심 중간체로 자리잡으며 실험실의 호기심에서 산업의 기둥으로 웅대한 변화를 이루었습니다.
"실험실의 화학 반응 촉매"
4-클로로부틸디클로로포르메이트의 분자 구조에는 아실기(-COCl)와 염소 원자(-Cl)가 공존하여 반응성이 매우 높습니다. 실험실에서는 처음에는 아실화 시약으로 사용되었으며 복잡한 유기 분자의 합성에 참여했습니다. 예를 들어, 약물 합성에서 아민 및 알코올 화합물과 반응하여 아미드 또는 에스테르 결합을 형성하여 항바이러스 약물 및 항생제의 분자 구조에 핵심 조각을 제공할 수 있습니다. 이러한 "모듈형" 합성 능력은 신약 연구 및 개발에 없어서는 안 될 도구입니다.
합성 방법도 복잡한 것에서 간단한 것으로 최적화를 거쳤습니다. 초기에 과학자들은 1,4-디클로로-1,4-부텐디오익산과 염화수소의 염소화 반응을 통해 4-염화부티릴을 제조했습니다. 그러나 원료 확보가 어려웠고 반응 조건도 까다로웠다. 기술의 발전에 따라 염화아연과 클로로설폰 염소화 반응을 통해 α-부타논을 원료로 사용하는 1단계 합성 경로가 점차 주류가 되었습니다. 이 방법은 원료 확보가 용이하고, 조작이 안전하며, 반응 수율이 크게 증가하여 4-클로로부티릴클로라이드의 산업적 생산 기반을 마련했습니다.
"제약 산업의 분자 설계자"
제약 분야에서는 4-클로로부틸디클로로포르메이트의 "설계" 역할이 특히 두드러집니다. 항종양제와 항균제를 합성하는 핵심 중간체이다. 예를 들어, 할로페리돌(항정신병 약물)의 합성 경로에서 4-클로로부틸디클로로포르메이트는 아실화 반응을 거쳐 특정 작용기를 도입하여 후속 분자 변형을 위한 활성 부위를 제공합니다. 또한 식물 성장 조절제 정전기 방지 중간체를 합성하는 데에도 사용할 수 있는데, 이는 식물 호르몬의 균형을 조절하여 작물의 체류 저항성을 강화하고 간접적으로 식량 안보를 보장합니다.
높은 반응성과 선택성은 제약 합성 공정을 더욱 효율적이고 제어 가능하게 만듭니다. 과학자들은 반응 조건(온도, 용매, 촉매 투여량 등)을 정밀하게 조절함으로써 목적 생성물의 높은 수율과 고순도를 달성함으로써 생산 비용과 환경 오염을 줄일 수 있습니다. 이 "친환경 화학" 개념의 적용은 제약 산업에서 4-클로로부티릴 클로라이드의 대중화를 더욱 촉진했습니다.
살충제 및 고분자 재료의 "혁신적인 엔진"
농약 분야에서 4-클로로부티릴클로라이드는 제초제, 살충제 합성에 중요한 원료입니다. 이는 아실화 반응을 통해 방향족 아민 및 헤테로고리 화합물과 결합하여 생물학적 활성을 갖는 분자를 형성할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 새로운 제초제는 4-클로로부티릴 클로라이드 그룹을 도입하여 표적화 및 지속성을 강화하는 동시에 비표적 유기체에 대한 영향을 줄입니다. "정밀 농업"에 대한 이러한 요구는 농약 시장에서 4-클로로부티릴 클로라이드의 지속적인 성장을 주도했습니다.
고분자 재료 분야에서 4-클로로부틸디클로라이드는 "관능화 조절제" 역할을 합니다. 염소 원자를 도입하여 폴리아미드, 폴리에스테르와 같은 고성능 소재를 합성하는 데 사용할 수 있으며, 이를 통해 소재의 내열성과 화학적 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 항공우주 산업에서는 4-클로로부틸디클로라이드 그룹을 함유한 폴리머를 사용하여 극한 환경에서 사용하기 위한 요구 사항을 충족하는 경량 및 고강도 구조 재료를 제조합니다.
산업 기둥의 "미래 전망"
오늘날 4-클로로부티릴 클로라이드는 더 이상 실험실에서 "궁금한 물질"이 아니라 글로벌 화학 산업 체인에서 없어서는 안 될 부분입니다. 의약, 농약, 신소재 등 산업의 급속한 발전으로 시장 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 시장조사기관에 따르면 향후 5년간 세계 4-클로로부티릴클로라이드 시장 규모는 연평균 5% 이상 성장해 아시아·태평양 지역이 성장의 주요 동력이 될 것으로 예상된다.
미래를 내다보며 4-클로로부티릴 클로라이드의 연구 개발 방향은 두 가지 주요 영역에 초점을 맞출 것입니다. 첫째, 촉매 기술을 통해 합성 경로를 최적화하여 원자 활용도와 반응 수율을 더욱 향상시켜 "배출 제로" 생산을 달성합니다. 둘째, 리튬이온 배터리 전해질의 첨가제나 유전자 치료 담체의 합성 원료 등 신에너지, 바이오의학 등 신흥 분야로의 응용 범위를 확대합니다. 이러한 혁신은 4-클로로부티릴 클로라이드를 "산업의 기둥"에서 "전략적 신소재"로 업그레이드하여 인류 사회의 지속 가능한 발전에 기여할 것입니다.
대체가능성 분석
4-클로로부티릴클로라이드는 매우 활성이 높은 아실화 시약으로 의학, 살충제 및 유기 합성 분야에서 독특하고 대체할 수 없는 특성을 보여줍니다. 분자 구조 내 염화아실기(-COCl)와 염소 원자(-Cl) 사이의 시너지 효과로 인해 반응성과 선택성이 매우 높아 복잡한 분자 구조를 구성하는 핵심 도구가 됩니다. 다음은-기술적 특성, 애플리케이션 시나리오 및 시장 동향이라는 세 가지 차원에서 대체 불가능성에 대한 심층 분석을 제공합니다.
기술적 특성: 핵심 장벽 구축을 위한 높은 활동성과 선택성
4-클로로부틸디클로라이드의 아실 그룹은 매우 강한 친전자성 특성을 가지며 알코올 및 아민과 효율적으로 반응하여 에스테르 또는 아미드 생성물을 형성할 수 있습니다. 이 반응은 부산물이 적고 수율이 높은 온화한 조건에서 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 할로페리돌(부티릴벤젠 기반 항정신병 약물)의 합성에서 4-클로로부틸디클로라이드는 아실화 반응을 통해 특정 작용기와 함께 도입되어 후속 분자 변형을 위한 활성 부위를 제공합니다. 다른 아실화 시약을 사용하는 경우 보다 엄격한 반응 조건(고온, 고압 등)이 필요할 수 있으며, 그렇지 않으면 목적 생성물의 수율이 크게 감소할 수 있습니다.
더욱이, 4-클로로부틸디클로라이드의 염소 원자는 친핵성 치환 반응에 참여하여 반응 경로를 더욱 확장할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 염소 함유 농약의 합성에서는 염소 원자의 치환 반응을 통해 특정 그룹을 도입하여 농약의 생물학적 활성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 "이중 반응성"은 분자 구조에 고유한 유연성을 제공하고 단일 기능성 시약으로 대체하기 어렵게 만듭니다.
적용 시나리오: 제약 및 살충제 산업의 수요가 엄격함
제약 산업
4-클로로부티릴 클로라이드는 항종양제, 항균제, 항정신병제를 합성하는 데 필요한 핵심 중간체입니다. 예를 들어 플루페나진의 경우 도파민 수용체에 대한 길항 효과가 클로르프로마진의 20~40배에 달해 강력한 저용량 항정신병 약물이 됩니다.. 4-염화클로로부티릴은 아실화 반응을 통해 플루페나진 분자 구조의 핵심 단편을 제공합니다. 다른 중간체로 교체할 경우 합성 경로를 재설계해야 할 수 있으며 이로 인해 연구 개발 비용과 주기가 증가합니다. 또한, 항바이러스 약물의 연구 및 개발에서 4-클로로부티릴 클로라이드를 사용하여 아미드 결합을 구축하여 약물 분자에 안정성과 생물학적 활성을 제공할 수 있습니다. 그 역할은 대체될 수 없습니다.
농약 산업
4-클로로부티릴클로라이드는 제초제와 살충제 합성에 중요한 원료입니다. 예를 들어, 특정 새로운 제초제는 4-클로로부티릴 그룹을 도입하여 잡초의 표적화 및 지속성을 강화하는 동시에 비표적 유기체에 대한 영향을 줄입니다. 이러한 "정밀 농업" 수요는 농약 시장에서 4-클로로부티릴 클로라이드의 지속적인 성장을 주도했습니다. 다른 아실화 시약을 사용하는 경우 생물학적 활성을 유지하기 위해 분자 구조를 조정해야 하므로 연구 개발 위험이 높아질 수 있습니다.
시장 동향: 수요 증가 및 지역 집중 강화로 대체 불가능성 강화
4-염화 클로로부티릴의 세계 시장 규모는 2023년 약 1억 5천만~2억 달러에서 2032년 2억 2천만~3억 달러로 증가할 것으로 예상되며, 연평균 복합 성장률(CAGR)은 4.3~4.5%입니다. 이러한 성장은 주로 제약 및 살충제 산업의 엄격한 수요에 의해 주도됩니다. 대규모 제약 및 농업 기반을 갖춘 아시아 태평양 지역, 특히 중국과 인도는 4-클로로부티릴 클로라이드의 주요 소비자 시장이 되었습니다. 예를 들어, 중국의 플루페나진과 같은 항정신병 약물에 대한 수요가 계속 증가하여 4-클로로부티릴 클로라이드의 수입과 생산을 직접적으로 주도하고 있습니다.
또한, 4-클로로부티릴클로라이드의 합성기술은 상대적으로 높은 문턱을 가지고 있다. 현재 중국에서 일반적인 방법은 -부탄온과 염화티오닐의 1단계 합성 경로를 사용하는 것입니다. 그러나 이 공정은 여전히 높은 반응온도와 낮은 수율 등의 문제점을 안고 있다. 기술 최적화를 위해서는-연구 개발에 대한 장기적인 투자가 필요하며, 단기적으로는 저비용 대체품에 도전하기 어렵습니다. 이러한 기술적 장벽과 시장 집중으로 인해 4-클로로부티릴클로라이드의 대체할 수 없는 위치가 더욱 강화되었습니다.
미래 전망: 혁신적인 애플리케이션을 통해 가치 경계 확장
유기합성 기술의 발전으로 4-Chlorobutyryl Chloride의 적용 범위가 기존 분야에서 신흥 분야로 확대되고 있습니다. 예를 들어, 신에너지 분야에서는 리튬 이온 배터리 전해질의 첨가제로 사용되어 배터리 성능을 향상시킬 수 있습니다. 생물의학 분야에서는 유전자 치료 운반체의 핵심 중간체를 합성하는 데 사용될 수 있으며 정밀 의학의 발전을 촉진할 수 있습니다. 이러한 혁신적인 애플리케이션은 4-클로로부틸디클로로포름의 대체 불가능성을 더욱 강화하고 시장 성장을 위한 새로운 원동력을 제공할 것입니다.
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