肉豆蔻酰氯/十四酰氯产品介绍（CAS: 112-64-1）

一、 化学结构与基本信息

中文名称： 肉豆蔻酰氯 / 十四酰氯
英文名称： Myristoyl chloride / Tetradecanoyl chloride
CAS号： 112-64-1
化学式： C₁₄H₂₇ClO
分子量： 246.82 g/mol
结构式：

CH₃-(CH₂)₁₂-CO-Cl

结构特征：
肉豆蔻酰氯是由一个直链饱和十四碳脂肪酸（肉豆蔻酸） 与一个高反应活性的酰氯基团（-COCl） 构成的化合物。其分子结构具有以下关键特征：

1. 饱和直链烃基：含13个亚甲基（-CH₂-）的直链烷基，赋予分子良好的疏水性和柔韧性。

2. 高活性酰氯基团：作为反应中心，酰氯基团中的碳原子因受氯和氧原子的强电负性吸电子诱导效应影响，呈现显著的正电性，极易受到亲核试剂（如胺、醇、水）的攻击，从而发生酰化反应。

3. 无手性中心：分子为对称直链结构，无光学活性。

该结构是其在众多领域中作为关键酰化试剂的基础。

二、 物理化学特性与科学依据

1. 物理性质：

   • 外观： 常温下为无色至淡黄色透明油状液体。颜色可能因微量铁离子或氧化产物而加深。

   • 沸点： 常压下约为 250°C（伴随分解），工业生产中通常采用减压蒸馏（如10 mmHg下约 140-145°C）进行纯化，以避免高温导致分解或聚合。

   • 密度与折光率： 密度约 0.915-0.925 g/cm³（25°C），折光率 n_D^20 约为 1.445。

   • 溶解性： 可溶于大多数有机溶剂（如苯、甲苯、氯仿、乙醚、二氯甲烷），与水及醇类发生剧烈反应，放出氯化氢气体并生成肉豆蔻酸或相应的酯。

2. 化学特性与反应性：

   • 高亲电性： 酰氯基团的碳原子是强亲电中心，反应活性远高于相应的羧酸、酯或酰胺。其反应活性顺序一般为：酰氯 > 酸酐 > 羧酸 ≈ 酯 > 酰胺。

   • 典型反应（科学依据）：

     • 与胺反应（酰胺化）： R-COCl + R‘-NH₂ → R-CONH-R’ + HCl。这是合成酰胺类表面活性剂（如椰油酰胺）和医药中间体的核心反应。

     • 与醇反应（酯化）： R-COCl + R‘-OH → R-COO-R’ + HCl。用于合成肉豆蔻酸酯类（如肉豆蔻酸异丙酯，IPM），效率极高，无需催化剂且不生成水。

     • 水解： R-COCl + H₂O → R-COOH + HCl。遇空气中的湿气即缓慢水解，故需严格隔绝湿气保存。

     • 与格氏试剂反应： 生成酮，是构建更长碳链或特定酮类分子的方法。

   • 稳定性： 对热相对稳定，但暴露于湿气、强碱或活性氢化合物中会迅速分解。饱和烷基链使其对氧化比不饱和酰氯（如油酰氯）更稳定。

三、 生产方法：三氯化磷法简述

最常用且经济的工业生产方法是三氯化磷（PCl₃）法。

• 反应方程式： 3 C₁₃H₂₇COOH + PCl₃ → 3 C₁₃H₂₇COCl + H₃PO₃

• 科学依据与工艺要点：

  1. 亲核取代机理： 肉豆蔻酸的羧基氧进攻PCl₃中的磷，形成混酐中间体，随后发生分子内重排生成酰氯和亚磷酸（H₃PO₃）。

  2. 温和性： 相比五氯化磷（PCl₅）的剧烈放热和硫酰氯（SOCl₂）的腐蚀性气体副产物，PCl₃法反应条件更温和，易于控制，特别适合饱和脂肪酸，且产品色泽好。

  3. 工艺： 在惰性气体保护和搅拌下，将PCl₃缓慢滴加到熔融的肉豆蔻酸中，控制温度在 50-70°C。反应完毕后，通过减压蒸馏分离得到高纯度肉豆蔻酰氯，副产物亚磷酸可作为副产品回收。

四、 具体应用（基于其结构特性）

1. 个人护理品与化妆品原料：

   • 合成酯类润肤剂： 与脂肪醇（如异丙醇、鲸蜡醇）反应生成肉豆蔻酸酯。例如，肉豆蔻酸异丙酯（IPM） 是一种广泛使用的、感官清爽、延展性佳的润肤剂和载体油。

   • 合成表面活性剂： 与氨基酸（如肌氨酸）、牛磺酸或乙醇胺反应，生成阴离子或非离子型表面活性剂（如肉豆蔻酰肌氨酸钠），用于洁面乳、洗发水，提供丰富泡沫和温和清洁力。

2. 有机合成与医药中间体：

   • 酰胺类化合物合成： 用于合成具有生物活性的酰胺类药物中间体或功能性分子。

   • 多肽合成中的酰化： 在固相或液相多肽合成中，用于对氨基酸的N端进行肉豆蔻酰化修饰，以改变多肽的脂溶性和细胞膜渗透性，这在药物研发中尤为重要。

   • 蛋白质脂质修饰研究： 在生物化学研究中，用于在体外模拟蛋白质的S-肉豆蔻酰化翻译后修饰，研究其对蛋白质定位和功能的影响。

3. 高分子材料与助剂：

   • 聚合物改性： 作为疏水改性单体，用于合成或改性聚酰胺、聚酯等，以改善材料的加工性、疏水性或降低表面能。

   • 润滑剂与增塑剂合成： 其酯类衍生物可作为合成润滑油的基础油或塑料增塑剂。

五、 安全、储存与运输

• 危险性： 强腐蚀性，对皮肤、眼睛和呼吸道黏膜有严重灼伤危险。遇水剧烈反应，释放腐蚀性氯化氢气体。

• 操作防护： 必须在通风橱中操作，佩戴化学护目镜、防化手套和防护服。

• 储存条件： 严格密封、充氮、干燥保存于阴凉通风处。理想的储存温度为 0-5°C，以减缓可能的缓慢水解或聚合。开封后应尽快用完。

• 运输： 按腐蚀性液体进行危险品运输。

六、 总结

肉豆蔻酰氯（CAS: 112-64-1）是一种基于C14饱和脂肪酸骨架的高反应活性酰化试剂。其直链疏水烷基与高亲电性酰氯基团的独特组合，使其在温和高效的三氯化磷法工艺下易于生产，并成为合成高端化妆品润肤剂（酯类）、温和表面活性剂（酰胺类）以及生物活性分子（脂质修饰多肽）的关键构筑模块。它在精细化工、医药研发及材料科学等领域具有不可替代的作用，其应用价值直接源于其明确的化学结构赋予的特定物理化学性质。

参考文献

1. Furniss, B. S., et al. Vogel‘s Textbook of Practical Organic Chemistry. 5th ed.

2. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. “Fatty Acids - Derivatives”.

3. Williams, A., & Ibrahim, I. T. “Carboxylic Acid Chlorides: Their Preparation and Use in Synthesis.” Chemical Reviews, 1981.

4. Journal of the American Oil Chemists‘ Society (JAOCS) 上关于脂肪酸酰氯合成与应用的系列研究论文。