Orthoクロロベンズアルデヒドの调制方法

2-クロロベンズアルデヒドとしても知られるオルトクロロベンズアルデヒドは、染料、農薬、医薬品の合成など、さまざまな工業用途で使用される重要な化学中間体です。 この記事では、オルトクロロベンズアルデヒドの调制方法、さまざまな化学プロセスと根底にあるメカニズムに焦点を当てています。

1.ベンズアルデヒドの塩素化

最も一般的なものの1つオルトクロロベンズアルデヒドの调制方法には、ベンズアルデヒドの直接塩素化をご参照ください。 このプロセスにおいて、塩素ガスは、制御された条件下で、しばしば塩化第二鉄 (FeCl3) のような触媒の存在下で、ベンズアルデヒドに導入される。 反応は求電子置換を介して進行し、アルデヒド基の電子吸引効果により、塩素原子がオルト位に選択的に結合します。

• 反応メカニズム: 求電子性塩素は芳香族環を攻撃し、-CHO基の位置により、オルト部位はより反応性が高くなります。
• 条件: オルトクロロベンズアルデヒドの選択的形成を確実にするために、塩素化は通常低温で行われます。
• 課題: パラおよびメタクロロベンズアルデヒドの形成などの副反応が発生する可能性があり、選択性の制御が不可欠になります。

この方法は比較的簡単で、産業環境で広く使用されています。

2.サンドマイヤー反応

オルトクロロベンズアルデヒドを合成するためのもう一つの注目すべき方法はサンドマイヤー反応をご参照ください。 このアプローチでは、オルト-アミノベンズアルデヒドなどの前駆体分子がジアゾ化を受け、続いて塩素で置換されます。

• 反応メカニズム: オルト-アミノベンズアルデヒドのアミノ基は、亜硝酸ナトリウム (NaNO2) と塩酸 (HCl) で処理することにより、最初にジアゾニウム塩に変換されます。 続いて、塩化銅 (I) (CuCl) の存在下でジアゾニウム基を塩素原子で置き換える。
• 利点: この方法は、出発材料がすでに適切に置換されているため、オルト位置に対して高い選択性を提供します。
• アプリケーション: このプロセスは、特に高純度のオルトクロロベンズアルデヒドが必要とされる微細な化学合成において、反応部位に対する特定の制御が必要とされる場合に好ましい。

3.ガッターマン-コッホ合成

ガッターマン-コッホ反応は、塩素化ベンゼン環にホルミル基 (-CHO) を導入することにより、オルトクロロベンズアルデヒドを含む芳香族アルデヒドを調製するための確立された方法です。

• 反応メカニズム: このプロセスでは、ベンゼンを塩化アルミニウム (AlCl3) などのルイス酸触媒の存在下で一酸化炭素 (CO) と塩化水素 (HCl) で処理して、ホルミル基を導入します。 出発物質がクロロベンゼンである場合、オルトクロロベンズアルデヒドが形成される。
• 条件: この反応はガス状の一酸化炭素を使用するために高圧を必要とし、試薬の毒性のために注意深い取り扱いが不可欠です。
• 欠点: 特殊な機器の必要性と有毒ガスの取り扱いにより、小規模な操作でのこの方法の適用が制限される可能性があります。

4. Vilsmeier-Haack反応

もう一つの有用なアプローチは、Vilsmeier-Haack反応これには、DMF (ジメチルホルムアミド) とPOCl3 (オキシ塩化リン) を使用したクロロベンゼン誘導体のホルミル化が含まれます。

• 反応メカニズム: 最初のステップでは、DMFをPOCl3と反応させることにより、Vilsmeier試薬をin situで生成する。 次に、この試薬はオルト位でクロロベンゼンと反応し、ホルミル基を導入します。
• 利点: この方法は、オルトクロロベンズアルデヒドの良好な収量を提供し、その単純さと有効性のために、実験室と産業の両方の環境で広く使用されています。
• 考慮事項: 反応条件の制御は、複数のホルミル化生成物の形成を回避するために重要である。

結論

結論として、いくつかオルトクロロベンズアルデヒドの调制方法それぞれに独自の利点と課題があります。 方法の選択は、所望の純度、生産の規模、および利用可能な資源に依存する。 ベンズアルデヒドの塩素化は、その単純さのために広く使用されていますが、オルト位の特定の制御が必要な場合は、サンドマイヤー反応やビルスミエ-ハック反応などのより選択的な方法が好まれます。 これらの方法を理解することは、様々な化学プロセスにおけるオルトクロロベンズアルデヒドの合成を最適化するために不可欠である。