CN109096044A - 一种氘代氯仿的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种氘代氯仿的制备方法，它包括以下步骤：(1)取三氯乙酸钠、氧化钙、重水，在80～95℃反应，至重水反应完全后结束反应得粗品；(2)取步骤(1)所得粗品，干燥分离后即得氘代氯仿。本发明以常用易得的廉价化学品为试剂，副反应少，反应产物易分离，方法工艺简单，收率高，成本低，具有重大的社会效益和经济效益。

Description

一种氘代氯仿的制备方法
技术领域
本发明属于化合物合成领域，具体涉及一种氘代氯仿的制备方法。
背景技术
氘代氯仿是常用的核磁共振检测溶剂，随着氘代药物的高速发展，氘代氯仿作为氘代试剂也被大量使用。目前氘代氯仿的制备方法主要是以三氯苯乙酮，六氯丙酮或三氯乙酸钙为原料在碱催化下与重水反应制得。文献(A New Synthesis of Chloroform-d1J.Am.Chem.Soc.,1951,73(2),pp 769–770)报道采用三氯乙酸与碳酸钙制备三氯乙酸钙，再将生成的三氯乙酸钙与重水反应制得氘代氯仿。该方法由于制备的三氯乙酸钙含结晶水，导致文献采用了繁琐工艺脱水，如有水混入下步反应将使得氘代氯仿混入难以分离的氯仿，该方法制备得到的氘代氯仿质量较差，且文献报道的收率只有60％。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的氘代氯仿的制备方法，它包括以下步骤：
(1)取三氯乙酸钠、氧化钙、重水，在80～95℃反应，至重水反应完全后结束反应得粗品；
(2)取步骤(1)所得粗品，干燥、分离后即得氘代氯仿。
进一步地，步骤(1)中，所述三氯乙酸钠与氧化钙的摩尔比为2:1～1.5。
进一步地，所述三氯乙酸钠与氧化钙的摩尔比为2:1.1～1.3。
进一步地，步骤(1)中，所述三氯乙酸钠与重水的摩尔比为2.0～2.5:1。
进一步地，所述三氯乙酸钠与重水的摩尔比为2.2～2.3:1。
进一步地，步骤(1)中，所述反应的温度为90～95℃。
进一步地，步骤(2)中，所述干燥的试剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁。
进一步地，步骤(2)中，所述分离是指将干燥后的粗品常压蒸馏，收集60～61℃的馏分即可。
本发明以价格低廉的三氯乙酸钠为原料，用氧化钙作为催化剂，控温100摄氏度以下反应，既克服了文献报道的缺点，又减少了重水的用量，制得高纯度高收率的氘代氯仿，具有明显的经济效益。并且生成的副产物碳酸钙和碳酸钠均可回收再利用：碳酸钙可以直接作为建筑工业或涂料工业中的原料直接回收利用，碳酸钠可以回收作为工业纯碱使用，生产过程无废水，废渣，废气排放，真正做到了即经济又环保，值得实验室和工业上推广使用。
关于本发明的使用术语的定义：除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语；对于本文没有具体定义的术语，应该根据公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
具体实施方式
本发明中，若无特殊说明，采用的原料和设备都可以从市场上购得或本领域常用。
下面实施例中若无特殊说明，采用的方法为本领域常规方法。
实施例1氘代氯仿的制备
370克三氯乙酸钠和61.6克氧化钙，18.2克重水装入500毫升三口瓶中，安装冷却回收装置，密闭机械搅拌，升温到90摄氏度反应至体系中无重水，收集到冷凝液体209.2克，粗品收率96.0％。粗品氘代氯仿加20克颗粒状无水氯化钙搅拌干燥0.5小时，过滤掉氯化钙，滤液常压蒸馏，收集60-61℃的馏分得无色透明液体即氘代氯仿203.8克，收率97.4％。两步合并计算收率93.5％。
氘代率的测定：准确称取182mg对苯二甲酸二甲酯加入100ml容量瓶中，溶于100ml甲醇，完全溶解后，分别取1ml溶液于LC-MS样品瓶中，于烘箱内40摄氏度挥发完全，再加入600ul制备的氘代氯仿完全溶解样品后做1H-NMR,测得氘代率99.9％。
实施例2氘代氯仿的制备
300克三氯乙酸钠和49.9克氧化钙，14.7克重水装入500毫升三口瓶中，安装冷却回收装置，密闭机械搅拌，升温到95摄氏度反应至体系中无重水，收集到冷凝液体172.0克，粗品收率97.1％。粗品氘代氯仿加15克颗粒状无水氯化钙搅拌干燥0.5小时，过滤掉氯化钙，滤液常压蒸馏，收集60-61的馏分得无色透明液体即氘代氯仿166.6克，收率96.9％。两步合并计算收率94.1％。按上述方法检测氘代率为99.86％
对比例1氘代氯仿的制备
参照上述文献(A New Synthesis of Chloroform-d1 J.Am.Chem.Soc.,1951,73(2),pp 769–770)：80克三氯乙酸加入250毫升三口瓶中，机械搅拌，升温到65度，三氯乙酸缓慢溶解，20分钟后，三氯乙酸溶解完全，分批加入碳酸钙50克，加料过程中有升温现象，25分钟后碳酸钙加完，继续搅拌30分钟，停止反应，将反应产物直接转入烘盘，放入真空干燥箱，上方用另一烘盘加50克五氧化二磷，70摄氏度真空干燥48小时得三氯乙酸钙100克。30克三氯乙酸钙与10克重水装入100毫升三口瓶中，安装冷却回收装置，密闭机械搅拌，升温到125摄氏度反应，收集到冷凝液体即氘代氯仿8.3ml。继续升温收集到回收重水8.5ml。生成的氘代氯仿没有进一步精馏处理，氘代氯仿按消耗掉的重水计算，收率58％，氘代率98.2％。
综上，本发明以价格低廉的三氯乙酸钠为原料，用氧化钙作为催化剂，控温100摄氏度以下反应，既克服了文献报道的缺点，又减少了重水的用量，制得高纯度高收率的氘代氯仿，具有明显的经济效益。并且生成的副产物碳酸钙和碳酸钠均可回收再利用：碳酸钙可以直接作为建筑工业或涂料工业中的原料直接回收利用，碳酸钠可以回收作为工业纯碱使用，生产过程无废水，废渣，废气排放，真正做到了即经济又环保，值得实验室和工业上推广使用。

Claims (8)

1.一种氘代氯仿的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)取三氯乙酸钠、氧化钙、重水，在80～95℃反应，至重水反应完全后结束反应得粗品；
(2)取步骤(1)所得粗品，干燥、分离后即得氘代氯仿。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述三氯乙酸钠与氧化钙的摩尔比为2:1～1.5。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述三氯乙酸钠与氧化钙的摩尔比为2:1.1～1.3。
4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述三氯乙酸钠与重水的摩尔比为2.0～2.5:1。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述三氯乙酸钠与重水的摩尔比为2.2～2.3:1。
6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述反应的温度为90～95℃。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述干燥的试剂为无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁。
8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述分离是指将干燥后的粗品常压蒸馏，收集60～61℃的馏分即可。
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