酰基化反介绍ppt课件

1、 第八章 酰基化 第一节 概述 一、酰基化反响引见 二、酰基化试剂 一、酰基化反响引见1. 研讨意义：1 在羟基或氨基等官能团上引入酰基后可改动原化合物性质和功能。如染料的染色性能和牢度目的有所改动，药物分子中引入酰基可改动药性； 2可用来维护氨基，反响完成后再将酰基水解去掉。 如：在苯胺上引入硝基时，我们普通用苯胺与混酸发生亲电取代反响即可。但苯胺非常易被氧化，甚至空气中的氧气就能将无色透明的苯胺液体在几个小时内氧化成黑色的苯醌染料，混酸更是一种强氧化剂，所以必需先将氨基维护起来才干用混酸硝化。 NHClCOCH3AlCl3- H-ClH+NHCOCH3HNO3 / H2SO4NHNO2CO

2、CH3H3O- CH3COOH+NH2NO2假设不维护胺基，那么：NH2HNO3 / H2SO4OO氧 化 黑色染料苯醌一、酰基化反响引见2. 定义： 酰基化反响指的是有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原子或硫原子相连的氢被酰基所取代的反响。 酰基 指含氧酸中除去羟基后所剩余的部分RCO。如： HCOOHCH3COOHCOOH 甲 酰基 乙 酰基 苯 甲 酰基3. 分类：称为酯化反应被酰基取代生成酯，又原子上的酰基化反应，被酰基取代生成酰胺原子上的酰基化反应，氨基或羧酸被酰基取代生成醛、酮原子上的酰基化反应，HOOHNNHCC二、酰基化试剂 常用的酰化剂是酰氯、酸酐和羧酸。 如乙酰氯、乙酸酐

3、、顺丁烯二酸酐、甲酸、乙酸、草酸等。其活性陈列次序为：酰氯酸酐羧酸。 第二节 N酰化反响 N N酰化是制备酰胺的重要方法。酰化是制备酰胺的重要方法。 一、N酰化反响根本原理 二、N酰化方法 三、运用实例： 酰基的水解酰化用其它酰化剂的酰化用羧酸的酰化用酸酐的酰化用酰氯的NNNN对乙酰氨基酚扑热息痛的合成 一、N酰化反响根本原理1. N酰化反响历程： NHClCOCH3AlCl3H+ ：NHCOCH3H-Cl+ 属于亲电取代反响 NH2ClClC8H17COCl+吡 啶NHCOC8H17ClClH-Cl+2. N酰化影响要素：1酰化剂的活性的影响 ：反响活性如下： 酰氯酸酐羧酸2胺类构造的影响

4、：氨基氮原子上电子云密度越高，碱性越强，那么胺被酰化的反响性越强。 胺类被酰化的反响活性是：伯胺仲胺，脂肪胺芳胺。 对于芳胺，环上有供电子基时，碱性加强，芳胺的反响活性加强。反之，环上有吸电子基时，碱性减弱，反响活性降低。 3空间位阻效应 ：无空间妨碍的胺的活性高于有空间妨碍的胺。 产物可用作外表活性剂二、N酰化方法1. 用酰氯的N酰化 1举例： OC2H5NH2COClNaOH+缚酸 剂 反响不可逆。酰氯是一强酰化剂，与胺类的酰化反响是放热且猛烈的，所以通常是在冷却的条件下进展。 OC2H5NHCONaClH-OH+2参与缚酸剂的缘由及作用： 由于酰化时生成的氯化氢与游离氨结合成盐，降低了N

5、酰化反响的速度，因此在反响过程中普通要参与缚酸剂来中和生成的氯化氢，使介质坚持中性或弱碱性，并使胺坚持游离形状，以提高酰化反响速度和酰化产物的收率。 常用的缚酸剂有：氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠及三乙胺等有机叔胺。 二、N酰化方法2. 用酸酐的N酰化 NCH3NO2HCH3COOCOCH3H2SO4+NO2NCH3COCH3CH3COOH+ 反响不可逆。最常用的酸酐是乙酸酐，它的酰化活性较高，在20 90时反响即能顺利完成。 对于二元胺类，假设希望只酰化其中的一个氨基时，可以先用等物质的量比的盐酸，使二元胺中的一个氨基成为盐酸盐，加以维护，然后再按普通的方法进展酰化。 NH2NH2H-C

6、lNH2NH2H-ClNH2NHCOCH3H-Cl(CH3CO)2O- CH3COOH二、N酰化方法3用羧酸的N酰化 NHHCH3COOH+NHOCCH3H-OH+ 由于羧酸的活性较弱，反响属于可逆反响。 为了使可逆反响尽量向正反响方向进展，加快N酰化反响的速度，通常采用两种方法。一是参与少量强酸作催化剂，或者用脱水剂移去反响生成的水；二是参与过量的羧酸，当反响到达平衡以后逐渐蒸出过量的乙酸，并将水分带出。 二、N酰化方法4. 用其它酰化剂的N酰化 CH3NH2NH2COCl2+ 2氯苯35135CH3NCONCO+2HCl如甲苯二异氰酸酯TDI的合成，它是粘合剂及塑料的重要原料 。二、N酰化

7、方法5. 酰基的水解 酰胺基可以在酸或碱催化下水解生成相应的羧酸和胺。这是将氨基酰化成为酰胺是维护氨基的最为便利的方法。 如：NHCOCH3NO256%NaOH 77OCH3NH2NO2OCH3酰基水解在有机合成中的运用：例：由对胺基甲苯合成对胺基苯甲酸：NH2CH3醋酐NHCOCH3CH3OCOOHNHCOCH3COOHNH2H3O+假设运用对胺激甲苯直接发生氧化反响那么得到醌类产物。三、运用实例 对乙酰氨基酚扑热息痛的合成： 1. 反响原理:OHNH2+CH3COOH120126，45h130140，56hOHNHCCH3+ H2OO2. 消费工艺过程：1酰化 在酰化釜中先参与稀乙酸，加热

8、至沸腾，再参与对氨基酚，边回流边蒸馏，坚持120126反响45h；再参与冰乙酸，继续回流蒸出水，在130140下反响56h。然后减压蒸出水，待反响液温度达145152时，放料至8090热水或精制母液中，析出粗品。离心过滤，用水洗涤得粗品结晶。 2精制 将粗品加热水使其溶解，参与活性炭脱色，加热至沸腾，过滤，滤液放入预先盛有适量的亚硫酸氢钠的结晶釜内，冷却结晶必要时重结晶一次。离心过滤，甩干，100以下枯燥，过筛，得废品。总收率77.784.0%以对氨基酚计。 小 结 1. 酰基化试剂的种类及活性强弱; 2. N-酰基化反响的机理; 3. 用酰氯及酸酐为酰基化试剂时反响是不可逆的,用羧酸时为可逆

9、反响。采取哪些措施使该可逆反响尽量向正反响方向进展; 4. 用酰基化反响维护胺基的目的、方法与步骤；5. 酰基化反响在有机合成中的运用。 第三节 C酰化 C酰化指的是碳原子上的氢被酰基所取代的反响。 在芳环上引入酰基得到芳酮或芳醛的反响又称为傅列德尔Friedel克拉夫茨Crafts酰化反响，主要用于制备芳酮、芳醛以及羟基芳酸。 复习：付氏烷基化反响一、C酰化反响原理 二、C酰化方法 三、消费实例 一、C酰化反响原理 1C酰化反响历程 首先酰氯与无水三氯化铝作用生成各种正碳离子活性中间体a、b和c。 RCCl + AlCl3Cl：AlCl3(a)(b)+ AlCl4-(c)ORCOO:AlCl

10、3-RCClRCORCOAlCl3ClRCOAlCl4+1+2+(b)(c)HHCClROAlCl3CORAlCl4+- H-ClCROAlCl3H-OHCROAlCl3+反响历程属亲电取代反响。 一、C酰化反响原理 2反响特点： 1 1mol酰氯实际上需耗费1mol三氯化铝，但催化剂的实践用量还需过量10% 50%。 2 用酸酐作为酰化剂时，酸酐中的一个酰基首先与三氯化铝作用，转化成酰氯然后酰氯再接上述历程完成酰化反响： RCOOCORAlCl2Cl+ 所以用酸酐作为酰化剂时三氯化铝的实践用量为：酸酐与三氯化铝的摩尔比1：2，再过量10% 50%。 如1mol甲苯与1mol醋酐反响时需求2m

11、olAlCl3： CH3(CH3CO)2OAlCl3CS2+RCOClRCOO AlCl2+CH3COCH3CH3COOH+2一、C酰化反响原理 3 3C C酰化的影响要素酰化的影响要素 1被酰化物的构造： 芳环上有给电子基取代基时，酰化反响容易进展；芳环上有吸电子基时，反响就很难进展。由于酰化反响属于亲电取代反响。当芳环上有硝基或磺基取代后，就不能再进展酰化反响。因此，硝基苯可作为酰化反响的溶剂。 当芳环上引入一个酰基后，由于酰基属吸电子基，芳环上很难再引入第二个酰基。 CH3COClAlCl3+COCH3CH3COClAlCl3与C 烷基化反响进展对比： CH3ClAlCl3CH3+CH3

12、ClAlCl3快 芳环上含邻、对位定位基时，由于位阻效应，引入的酰基的位置主要在该取代基的对位，如对位己被占据，那么酰基进入邻位。 芳胺类化合物进展C酰化反响时，必需先将氨基用酰卤或酸酐转变成乙酰胺基进展维护。由于氨基虽然是给电子基，但因其N原子和三氯化铝能构成配位络合物，使催化剂的活性下降。 不继续反响CH3CH3 3 3C C酰化的影响要素酰化的影响要素2 酰化剂： 与付氏烷基化反响类似，酰卤和酸酐是最常用的酰化剂，其次是羧酸。 各种酰化剂的反响活性活性顺序为：酰卤酸酐羧酸3 催化剂： Cat作用：Cat种类：Lewis酸：质子酸：4 C酰化的溶剂： 反响组分是液态时，运用过量的的某一种液

13、态反响组分作为溶剂； 反响组分不是液态的，那么选用低沸点溶剂，如硝基苯、二硫化碳、四氯化碳、二氯甲烷、石油醚等。加强酰基碳原子上的正电荷，提高进攻试剂的反响才干。Lewis酸和质子酸两种。Lewis酸的催化作用比质子酸强。三氯化铝最常用、三氟化硼、四氯化锡、二氯化锌；硫酸最常用、液体氟化氢及多聚磷酸。 二、C酰化方法 1. 用酰氯的C酰化2. 用羧酸酐的C酰化 3. 用其它酰化剂的C酰化 1. 用酰氯的C酰化如：萘在催化剂AlCl3作用下，用苯甲酰氯进展C酰化，其反响式为： +COCl2 AlCl3COCO+ 2HCl该反响过量的苯甲酰氯即作酰化剂又作溶剂。 C酰化反响生成的芳酮与三氯化铝的络

14、合物需用水分解，才干分别出芳酮，水解会释放出大量热量，所以将酰化物放入水中时，要特别小心以防部分过热。 2. 用羧酸酐的C酰化 用邻苯二甲酸酐进展环化的C酰化是精细有机合成的一类重要反响。酰化产物经脱水闭环制成蒽醌、2甲基蒽醌、2氯蒽醌等中间体。 如：邻苯甲酰基苯甲酸的合成反响： OCCOO+2AlCl355 60苯 溶剂CO:AlCl3OAlCl2OC+HClCO:AlCl3OAlCl2OC水介质+ 3H2SO4COOHOC+Al2(SO4)35HCl+3. 用其它酰化剂的C酰化 对于芳香族化合物假设芳环上含有羟基、甲氧基、二烷氨基、酰氨基。在C酰化时会发生副反响，为了防止副反响的发生，通常

15、选用温暖的催化剂，例如无水氯化锌，有时也选用聚磷酸等。 如：间苯二酚与乙酸的反响： OHOHCH3COOH+115120ZnCl2OHOHCOCH3+ H2O生成的2,4二羟基苯乙酮是制备医药的中间体。 三、消费实例 医药和染料中间体萘乙酮的合成：萘与乙酐在AlCl3存在下进展C酰化反响得到萘乙酮。 (CH3CO)2OAlCl3COCH3 在枯燥的铁锅中参与无水二氯乙烷106L及精萘56.5kg，搅拌溶解。在枯燥搪玻璃反响器中参与无水二氯乙烷141L及无水三氯化铝151kg，在25左右下渐渐参与乙酐51.5kg，保温半小时。再于此温度下参与上述配好的精萘二氯乙烷溶液，加完后坚持温度为30反响1小时，然后将物料用氮气压至800L冰水中进展水解，稍静置后放去上层废水，用水洗涤下层反响液至刚果红试纸不变蓝为止。将下层油状液移至蒸馏釜中，先蒸去二氯乙烷，再进展真空蒸馏，真空度为10