三苯基氯甲烷的制備

郗俊杰，侯旭鋒，韓鵬昭，李公春

（許昌學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)生物傳感與檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南許昌461000）

三苯基氯甲烷別名為三苯甲基氯和氯代三苯甲烷，白色晶體，不溶于水，易溶于苯、二硫化碳、石油醚、正己烷，微溶于醇、醚，吸水后變?yōu)槿郊状糩1]。三苯基氯甲烷是醫(yī)藥化工領(lǐng)域中常用的基本有機(jī)原料，在有機(jī)化工與藥物合成過程中可以用作核苷、單糖或多糖等化合物中所帶有的伯羥基選擇性保護(hù)基、巰基和氨基的保護(hù)試劑，以及多肽合成中的基本化學(xué)試劑，還可以用作頭孢類藥物和抗病毒藥碘甙中間體及三苯甲基化試劑[2]。三苯基氯甲烷有多種制備方法：三苯甲醇與氯化氫、乙酰氯或雙（三氯甲基）碳酸酯反應(yīng)制備[3-5]；苯與四氯甲烷發(fā)生傅克反應(yīng)制備[6-7]；利用三苯甲基烷基醚合成[8]。本實(shí)驗(yàn)使用格氏試劑法制備三苯甲醇，參照文獻(xiàn)[9]采用濃鹽酸與三苯甲醇反應(yīng)制備三苯基氯甲烷。合成路線如下：

圖1 三苯基氯甲烷合成路線

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

FTIR-650傅里葉變換紅外光譜儀（天津市港東科技發(fā)展股份有限公司）；X-4數(shù)字顯示顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）；DJ-2002型電子天平（福州華志科學(xué)技術(shù)有限公司）；SZCL-2A型數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器（鞏義予華儀器有限責(zé)任公司）；SHZ-D（III）循環(huán)水式真空泵（鞏義予華儀器有限責(zé)任公司）。

鎂條（分析純，含量≥99.8%，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；無水乙醚（分析純，含量≥99.0%，天津市富宇精細(xì)化工有限公司）；鹽酸（分析純，含量36.0%～38.0%，洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司）；氯化銨（分析純，含量≥99.5%，天津市大茂化學(xué)試劑廠）；二苯甲酮（化學(xué)純，含量≥99.5%，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）；溴化苯（分析純，含量≥99.5%，中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 三苯甲醇的制備

在250 mL三口瓶裝上恒壓滴液漏斗、回流冷凝管，加入1.5 g鎂條和一粒碘，恒壓滴液漏斗中加入10 g溴苯和25 mL無水乙醚。先將1/3的混合液加入三口瓶，即有氣泡產(chǎn)生，緩慢滴加，保持微沸，滴加完后繼續(xù)回流0.5 h。將制備好的苯基溴化鎂置于冷水浴中，攪拌下將10.9 g二苯甲酮溶于30 mL無水乙醚緩慢滴加入反應(yīng)體系，溶液逐漸渾濁、粘稠，攪拌困難時(shí)補(bǔ)加30 mL無水乙醚繼續(xù)反應(yīng)，滴加完后加熱回流1 h。將反應(yīng)物改為冰水浴冷卻，慢慢滴加12 g氯化銨配成飽和溶液。先蒸餾出乙醚，再加50 mL水進(jìn)行簡(jiǎn)易水蒸氣蒸餾，瓶中剩余物冷卻后析出大量固體，抽濾得三苯甲醇粗品，用80%乙醇重結(jié)晶，干燥后得產(chǎn)品8.36 g，產(chǎn)率53.7%，熔點(diǎn)：

163 ℃～164℃。

1.2.2 三苯基氯甲烷的制備

在100 mL三口瓶中加入5.2 g三苯甲醇、35 mL甲苯和6 mL濃鹽酸，70℃下反應(yīng)5 h，冷卻至室溫，分出有機(jī)相，用無水硫酸鈉干燥，旋蒸脫溶至溶液渾濁，冰浴冷卻，有大量白色固體析出，抽濾，干燥得產(chǎn)品2.76 g，產(chǎn)率49.4%，熔點(diǎn)：98℃～102℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 紅外光譜測(cè)定

將三苯甲醇和三苯基氯甲烷用溴化鉀壓片法在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上測(cè)試。三苯甲醇紅 外 吸 收 如 下 ：3469.62、3060.14、1597.06、1490.00、1445.15、1330.57、1157.69、1031.07、1010.64、890.24、759.27、690.96、638.65、583.76、501.40cm-1，與標(biāo)準(zhǔn)譜圖[10]一致。三苯基氯甲烷紅外吸收如下：3468.65、3060.62、1596.77、1489.60、1444.75、1319.07、1157.08、1010.59、892.88、758.74、698.18、638.78、626.89 cm-1。

2.2 三苯甲醇性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

按照文獻(xiàn)進(jìn)行三苯甲醇性質(zhì)實(shí)驗(yàn)[11]。在一潔凈的干燥試管中，加入0.02 g三苯甲醇和2 mL冰醋酸，溫?zé)崛芙獠⒌稳?滴濃硫酸，立即生成橙紅色溶液，然后加入2 mL水，顏色消失并有白色沉淀生成。三苯甲醇溶解后與濃硫酸反應(yīng)，生成三苯甲基正離子。三苯甲基正離子與硫酸根離子組成的鹽體系經(jīng)光吸收、透射顯橙紅色，三苯甲基碳正離子與加入體系的水反應(yīng)生成三苯甲醇。

2.3 合成三苯基氯甲烷的討論

三苯甲醇的合成，采用苯基溴化鎂與二苯甲酮反應(yīng)，再經(jīng)酸性條件下水解即可制得三苯甲醇，此工藝操作簡(jiǎn)單，無毒副產(chǎn)物，適于開展高校教學(xué)工作，使學(xué)生們理解并應(yīng)用格氏試劑，掌握無水操作的要點(diǎn)，以及防止水汽進(jìn)入反應(yīng)體系的方法等。

三苯基氯甲烷的合成，采用三苯甲醇和濃鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，容易操作。在所查閱文獻(xiàn)中大多使用乙酰氯，無水條件不好時(shí)，乙酰氯可能水解釋放氯化氫，危害操作人員，污染環(huán)境。而本實(shí)驗(yàn)條件較為溫和，毒害輕微，但產(chǎn)率不高。產(chǎn)率低主要因?yàn)槿交谆颊x子的穩(wěn)定性相當(dāng)高，所以它發(fā)生親核取代反應(yīng)極為活潑。反應(yīng)歷程如下：C-Cl鍵異裂，形成穩(wěn)定的三苯基甲基碳正離子；濃鹽酸中含有大量的水，三苯基甲基碳正離子再與親核試劑水結(jié)合形成三苯甲醇，影響三苯基氯甲烷的產(chǎn)量。同時(shí)，濃鹽酸極易揮發(fā)，造成原料損失，三苯甲醇不溶于甲苯，有部分三苯甲醇沒有參與反應(yīng)，因此降低了三苯氯甲烷的產(chǎn)率。用數(shù)字顯示微熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定三苯基氯甲烷熔程為98℃～102℃，因含有雜質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)物熔點(diǎn)偏低，且熔程較長(zhǎng)。從三苯基氯甲烷紅外譜圖上也可以看到羥基的伸縮振動(dòng)吸收峰，進(jìn)一步說明三苯基氯甲烷中含有三苯甲醇雜質(zhì)。

3 結(jié)論

二苯甲酮、苯基溴化鎂在無水乙醚條件下反應(yīng)，經(jīng)水化制得三苯甲醇，產(chǎn)率53.7%。三苯甲醇與濃鹽酸反應(yīng)，經(jīng)純化制得三苯基氯甲烷，產(chǎn)率49.4%。實(shí)驗(yàn)原料易得，條件溫和，操作簡(jiǎn)單。