本发明涉及一种以芳磺酰氯作为氯代试剂的由醇制备氯代烃的方法，具体属于有机合成技术领域。
背景技术：
氯代烃是一类普遍存在的有机物。发现的2000余种天然含氯有机物中，有相当部分具有潜在的生理活性；众多合成的氯代烃被用于工业、农业和制药业；此外，氯代烃还是重要的有机合成中间体。（Org. Lett., 2012, 14:3676-3679）
将醇转变为相应的氯代烃是制备氯代烃的常用方法。实现这种转变的主要方法有：
1. 使用单一的氯代试剂，直接将醇转变为氯代烃。常用的试剂有HCl、SOCl2、PCl3和PCl5等。该方法的主要不足是：这些试剂的大多数对水敏感，其保存和使用要求较高；转化反应条件较苛刻（往往需要较长时间的加热回流）；伴随副反应的发生（例如，HCl引起的重排反应）；有毒以及有腐蚀性气体的生成（例如，SOCl2法生成SO2气体和HCl气体）等。（Synthesis, 2008, (24):3919-3924）
2. 使用“Lewis酸-氯代试剂”组合，将醇活化后再发生氯代反应。使用Lucas试剂（无水氯化锌+浓盐酸）将醇转变为氯代烃属于此类例子。
3. 使用“碱类化合物-氯代试剂”组合，将醇活化后再发生氯代反应。例如，使用“三乙胺-三光气”（Org. Lett., 2012, 14(14):3676-3679）、“PPh3-CCl4/或Cl3CCCl3/或Cl3CCOCCl3/或三光气/或N,N,N′,N′-四氯-1,3-苯磺酰胺”(Bull. Korean Chem. Soc., 2013, 34(3):820-822)、“苯并三氮唑- SOCl2”（Synlett, 1999, (11):1763-1765）等组合将醇转变为氯代烃。其不足主要有：所用的碱类化合物或氯代试剂比较特殊（例如，苯并三氮唑，N,N,N′,N′-四氯-1,3-苯磺酰胺等），某些反应伴生一些难以处理的副产物（例如，PPh3-CCl4组合与醇反应后生成副产物三苯基氧磷）等。
4. 使用“偶极非质子化合物-氯代试剂”组合，将醇活化后再发生氯代反应。例如，使用 “二甲亚砜（DMSO）-三聚氰氯”（Synthesis, 2008, (24):3919-3924）、“三苯基氧磷-草酰氯” （Chem. Commun., 2010, 46 (24):3025-3027; J. Org. Chem., 2011, 76:6749-6767）、“环丙烯酮/或环庚三烯酮-草酰氯”（J. Am. Chem. Soc., 2009, 131:13930-13931; Angew. Chem., Int. Ed., 2011, 50:1222-1226；Org. Lett., 2014, 16:1720-1723）等组合将醇转变为氯代烃。在这类组合中，报道最多的实例是“N,N-二烷基取代酰胺-氯代试剂”的组合，例如，利用“二甲基甲酰胺（DMF）-邻苯二甲酰氯/或三聚氰氯/或三甲基乙酰氯/或三氯氧磷”(Int. J. Org. Chem., 2013, 3:1-7; Org. Lett., 2002, 4:553-555; Synth. Commun., 2007，37:4367-4370)、“二甲基乙酰胺（DMAc）-亚硫酰氯”(有机化学, 2016, 36(1):137-142)、“DMF-亚硫酰氯”（现代农药，2013,12（5）：15-17）、“四甲基脲/或1,3-二甲基-2-咪唑烷酮-邻苯二甲酰氯”（Tetrahedron Lett., 2010, 51:744-746）等组合将醇转变为氯代烃。这类组合的特点是反应条件较温和、反应产率较高、大多数情况下化学选择性得到提高，但部分氯代试剂和促进剂比较特殊、部分反应的反应时间较长、部分反应的副产物使产物分离纯化变得比较复杂。
技术实现要素：
本发明借助N-甲基吡咯烷酮（NMP）等二烷基取代酰胺的催化作用，以价廉易得、操作方便、反应副产物更环保的芳磺酰氯为氯代试剂，提供一种由醇高效转变为相应氯代烃的方法。
其反应原理可描述如下（以NMP为例）：
首先，NMP与芳磺酰氯作用（过程①）生成Vilsmeier盐（I）；紧接着，醇与Vilsmeier盐（I）作用（过程②）生成中间体（II），并释放出。由于（II）的生成，C-O键（R-O键）的极性明显增强，导致醇羟基所连的碳原子更易接受的亲核进攻，发生亲核取代反应，得到产物氯代烃，并释放出NMP。可见，NMP对反应具有催化作用。
技术方案如下：
一种以芳磺酰氯作为氯代试剂的由醇制备氯代烃的方法，其特征在于：在N,N-二烷基取代酰胺中，醇与芳磺酰氯经加热反应转变为相应的氯代烃；具体包括如下步骤：
步骤1：
室温下，将醇与芳磺酰氯加入到N,N-二烷基取代酰胺中，混合均匀后，在50～100℃下搅拌反应30 min；醇与芳磺酰氯的摩尔比为1.0 : 1.0～1.2；N,N-二烷基取代酰胺包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺和N,N-二甲基丙酰胺中的一种；芳磺酰氯包括苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、间硝基苯磺酰氯和对溴苯磺酰氯中的一种；所述的醇为一级醇或二级醇；所述的醇与N,N-二烷基取代酰胺的摩尔比为1.0 : 2.5～3.0。
步骤2：
步骤1的反应产物冷至室温后，加入二氯甲烷和水，充分搅拌后分液，分出的水层再用二氯甲烷萃取，合并的有机层用饱和食盐水洗涤后经无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得到的粗产物经柱层析、减压蒸馏或重结晶方法纯化，制得到氯代烃。
本发明的优点：（1）所用的氯代试剂苯磺酰氯价廉、易得、操作方便；（2）工艺简单；（3）反应时间短、在芳磺酰氯用量接近化学计量的情况下也能获得高的反应收率、反应副产物（苯磺酸）环保而且容易从反应混合物中去除。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1
由4-氯苄醇制备4-氯苄氯。
代表性的实施过程：室温下，反应瓶中依次加入2.5 mL N-甲基吡咯烷酮（NMP）、1.43 g（10 mmol）4-氯苄醇和1.5 mL（11 mmol）苯磺酰氯。混合均匀后，在100℃、搅拌条件下反应30 min。停止反应，待反应混合液冷至室温后，分别加入30 mL 二氯甲烷和30 mL水，充分混合后用分液漏斗分液，水层再用30 mL二氯甲烷萃取，合并的有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除二氯甲烷得到粗产物，进一步柱层析得到白色固体1.51 g, 熔点29.5～30.6℃，反应收率93.8%。
基于上述代表性的实施过程，单因素变化反应条件，分别得到如下结果：
（1）分别用2.5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、2.5 mL N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、2.5 mL N,N-二乙基甲酰胺（DEF）和2.5 mL N,N-二甲基丙酰胺（DMPr）代替上述代表性实施过程中的2.5 mL NMP，其它反应条件和分离纯化过程不变，反应收率分别为90.5%、80.4%、87.5%和20.5%。
（2）分别用11 mmol对甲苯磺酰氯、11 mmol间硝基苯磺酰氯和11 mmol对溴苯磺酰氯代替上述代表性实施过程中的11 mmol苯磺酰氯，其它反应条件和分离纯化过程不变，反应收率分别为60.9%、68.2%和54.6%。
（3）将上述代表性实施过程中的反应温度分别变更为50℃、70℃和90℃，其它反应条件和分离纯化过程不变，反应收率分别为50.1%、75.6%和87.6%。
（4）将上述代表性实施过程中的苯磺酰氯用量分别变更为1.35 mL（10 mmol）和1.6 mL（12 mmol），其它反应条件和分离纯化过程不变，反应收率分别为89.3%和94.1%。
实施例2
由2-苯氧乙醇制备2-苯氧氯乙烷。
室温下，反应瓶中依次加入2.5 mL N-甲基吡咯烷酮（NMP）、1.38 g（10 mmol）2-苯氧乙醇和1.5 mL（11 mmol）苯磺酰氯。混合均匀后，在100℃、搅拌条件下反应30 min。停止反应，待反应混合液冷至室温后，分别加入30 mL 二氯甲烷和30 mL水，充分混合后用分液漏斗分液，水层再用30 mL二氯甲烷萃取，合并的有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除二氯甲烷得到粗产物，进一步柱层析得到无色液体1.52 g, 反应收率96.8%。
实施例3
由肉桂醇制备肉桂基氯（放大试验规模的实施例）。
室温下，反应瓶中依次加入25 mL N-甲基吡咯烷酮（NMP）、13.42 g（10 mmol）肉桂醇和15 mL（110 mmol）苯磺酰氯。混合均匀后，在100℃、搅拌条件下反应30 min。停止反应，待反应混合液冷至室温后，分别加入80 mL 二氯甲烷和80 mL水，充分混合后用分液漏斗分液，水层再用80 mL二氯甲烷萃取，合并的有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除二氯甲烷后，减压蒸馏得到淡黄色油状物13.66 g，反应收率89.5%。
实施例4
由1,4-苯二甲醇制备1,4-二氯甲基苯。
室温下，反应瓶中依次加入2.5 mL N-甲基吡咯烷酮（NMP）、1.38 g（10 mmol）1,4-苯二甲醇和3.0 mL（22 mmol）苯磺酰氯。混合均匀后，在100℃、搅拌条件下反应30 min。停止反应，待反应混合液冷至室温后，分别加入40 mL 二氯甲烷和40 mL水，充分混合后用分液漏斗分液，水层再用40 mL二氯甲烷萃取，合并的有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除二氯甲烷后，粗产物用石油醚重结晶，得到白色片状结晶1.58 g，熔点100.2～102.1℃，反应收率90.3%。