背景及概述
氯代丙二酸二甲酯，又称2-氯丙二酸二甲酯，英文Dimethyl chloromalonate，CAS编号28868-76-0，分子式C₅H₇ClO₄，相对分子质量166.56，是精细化工领域核心的卤代丙二酸酯类合成砌块，广泛服务于医药、农药与有机材料合成行业。其分子结构为丙二酸二甲酯亚甲基氢被氯原子取代，双甲酯吸电子基团与活泼氯原子赋予其极强亲电反应活性，是有机合成中经典的烷基化、环构建试剂。
特性
氯代丙二酸二甲酯为无色至浅黄透明油状液体，带有轻微刺激性气味，易溶于甲醇、二氯甲烷、甲苯等有机溶剂，难溶于冷水，遇水、强光易缓慢水解分解，因此需避光密封、干燥室温储存。分子中亚甲基氯具备良好离去性，可与醇、胺、烯醇盐、碳负离子发生亲核取代，同时双酯基可水解、脱羧，一步构建多官能团碳骨架，适配多步合成工艺。
制备
以丙二酸二甲酯为原料，采用氯气、氯化亚砜或电化学氯化工艺，在低温碱性环境下选择性单氯化制备氯代丙二酸二甲酯[1]，经减压精馏去除未反应原料与多氯杂质，医药级产品纯度可达98%以上。传统液氯工艺污染较重，当前行业逐步推广微通道连续流氯化技术，大幅提升原料利用率与环保水平。
图1 氯代丙二酸二甲酯的合成反应式
氯代丙二酸二甲酯属于腐蚀性危险化学品，GHS分类为强腐蚀品，接触皮肤、黏膜会造成灼伤，蒸气刺激呼吸道。生产、分装需全程通风，操作人员佩戴耐酸碱护具，严禁与强氧化剂、强碱混存；废液需中和脱氯后合规处置，储运远离热源、水源与食品原料。
应用
氯代丙二酸二甲酯是抗癫痫、抗病毒、降压类原料药关键原料，可用于合成左乙拉西坦、丙肝药物索磷布韦中间体，通过烷基化反应引入三碳官能单元，简化杂环骨架合成步骤，显著提升原料药收率；农药领域用于制备磺酰脲类低毒除草剂、嘧啶类杀菌剂中间体，构建杂环除草活性母核；实验室有机合成中常用于立体选择性环丙烷、磷叶立德、多烷氧羰基烯烃的一锅法制备，在染料、光固化树脂助剂领域亦有少量配套使用。
参考文献
[1]Nokami, Junzo; Mae, Masayuki; Fukutake, Satoshi; Ubuka, Tomoyuki; Yamada, Mitsuhiro.[J]Heterocycles, 2008 , vol. 76, # 2 p. 1337 - 1360.