第八章酰化反应ppt课件

1、第八章第八章 酰化反应酰化反应 有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原子或硫原子上引入酰基的反应叫做酰化反应。子或硫原子上引入酰基的反应叫做酰化反应。 酰基指的是从含氧的无机酸和有机羧酸或磺酰基指的是从含氧的无机酸和有机羧酸或磺酸的分子中除去一个或几个羟基后剩余的基团。酸的分子中除去一个或几个羟基后剩余的基团。 概述概述nZ=卤素、OCOR、OH、OR、NHR等；nGH为被酰化物u酰化反应通式为：酰化反应通式为：硫酸硫酸硫酰基硫酰基砜基砜基羰基羰基碳酰基碳酰基（羧基）（羧基）碳酸碳酸甲酰基醛基）甲酰基醛基）甲酸甲酸乙酰基乙酰基乙酸乙酸苯磺酰基苯磺酰基苯甲酰

2、基苯甲酰基 HO-S-OH HO-S- -S- HO-C-OH HO-C- -C- OOOOOOOOO H-C-OH H-C- CH3-C-OH CH3-C- COSO OOOOOu常见酰基：常见酰基：（1 1羧酸羧酸 RCOOH, HCOOH, CH3COOH, HOOCCOOH 2H2O RCOOH, HCOOH, CH3COOH, HOOCCOOH 2H2O（2 2酸酐酸酐 OCH3CCH3COOCCOOOCO2(碳酸酐)CO(甲酸酐)n常用酰化剂：常用酰化剂：（3 3酰氯酰氯CH3-C-ClC-ClH3CSO2ClCl-C-ClNNNClClClOOO, ,（4 4羧酸酯羧酸酯 ClC

3、H2COOC2H5, CH3COCH2COOC2H5 ClCH2COOC2H5, CH3COCH2COOC2H5（5 5酰胺酰胺（6 6其他：如双乙烯酮、二硫化碳其他：如双乙烯酮、二硫化碳CNH2H2NOCNHOCH3CH3，CH2=CH-CH2OC=O，CS2酰化反应的难易程度酰化反应的难易程度不仅取决于被酰化物，不仅取决于被酰化物，还决定于酰化剂的活性。还决定于酰化剂的活性。u对被酰化物来说，其亲核能力大小顺序一般规律是：u RCH2-RNH-RO-RNH2ROH；u对酰化剂来说，当RCOZ中R为相同基团时，酰化能力随Z-的离去能力增大而增加，常用酰化剂的强弱顺序为：u ClO4-BF4-

4、RCOO-RO-,OH-NHR-8.1 N-8.1 N-酰化酰化nN-酰化的目的nN-酰化反应历程n用不同酰化试剂的N-酰化反应u是胺类化合物包括脂肪胺和芳香胺与是胺类化合物包括脂肪胺和芳香胺与酰化剂反应，在氨基的氮原子上引入酰基而酰化剂反应，在氨基的氮原子上引入酰基而成为酰胺衍生物。成为酰胺衍生物。（1永久性酰化永久性酰化将酰基保留在最终产物中，将酰基保留在最终产物中，改变化合物的性质，如染料的色光、牢度、药物改变化合物的性质，如染料的色光、牢度、药物的性能等。的性能等。 （2暂时保护性酰化或保护酰化暂时保护性酰化或保护酰化提高提高NH2在在化学反应中的稳定性，以满足合成工艺的需要。化学反应

5、中的稳定性，以满足合成工艺的需要。利用酰胺基比氨基稳定不易发生其他反应的特点。利用酰胺基比氨基稳定不易发生其他反应的特点。8.1.1 N-8.1.1 N-酰化的目的酰化的目的需要考虑：需要考虑：（1酰氨基对下一步反应具有良好的效果；酰氨基对下一步反应具有良好的效果；（2酰化剂价格低廉；酰化剂价格低廉；（3酰化反应容易进行，收率高，质量好；酰化反应容易进行，收率高，质量好；（4酰基易水解。酰基易水解。NH2NHCOCH3NHCOCH3NO2NH2NO2酰化乙酐硝化混酸 水解-CH3COOH氨基保护氨基保护8.1.2 8.1.2 反应历程反应历程R COZ+RNHHR COZRNHH-HZ过渡络合

6、物R CORNHZ = -OH , -OAc , -Cl , -OR+u胺类化合物的酰化是发生在氨基氮原子上的胺类化合物的酰化是发生在氨基氮原子上的亲电取代反应。亲电取代反应。u胺类化合物的酰化活性胺类化合物的酰化活性氨基氨基N N原子上的电子云密度越大，空间阻碍越小，原子上的电子云密度越大，空间阻碍越小，反应活性越大。反应活性越大。伯胺伯胺 仲胺仲胺脂肪胺脂肪胺 芳香胺芳香胺无空间阻碍胺无空间阻碍胺 有空间阻碍胺有空间阻碍胺u在芳香族胺类化合物中，芳环上有给电子基在芳香族胺类化合物中，芳环上有给电子基团时，反应活性增加；反之，活性下降。团时，反应活性增加；反之，活性下降。n不同类型酰化试剂的

7、活性不同类型酰化试剂的活性R-COHR-CO-C-RR-CClOOOO1+2+3+1+ 2+ 3+u羧酸、羧酸酐和酰氯，当具有相同烷基羧酸、羧酸酐和酰氯，当具有相同烷基时，酰化反应活性的大小次序是：时，酰化反应活性的大小次序是：u对于同一类型的酰氯，当对于同一类型的酰氯，当R为芳环时，由于为芳环时，由于芳环的共轭效应，使羧基碳原子上的部分正电芳环的共轭效应，使羧基碳原子上的部分正电荷降低，所以芳香族酰氯的反应活性较脂肪族荷降低，所以芳香族酰氯的反应活性较脂肪族酰氯为低。并且脂肪族酰氯反应活性随烷基碳酰氯为低。并且脂肪族酰氯反应活性随烷基碳链的增长而减弱。链的增长而减弱。COCl1+H3C CO

8、Cl2+1+ 酸酐酸酐 羧酸羧酸u对于酰卤对于酰卤uRCOI ROCBr RCOClu不同催化剂下，酰氯的反应活性不尽相同不同催化剂下，酰氯的反应活性不尽相同uAlCl3CH3COCl(C2H5)2CHCOClCOCluTiCl4CH3CH2CH2COClCOClCH3CH2COClCH3COCl3.3.催化剂催化剂uC-酰化反应中使用催化剂是为了增强酰基碳酰化反应中使用催化剂是为了增强酰基碳原子上的正电荷，提高进攻试剂的反应能力。原子上的正电荷，提高进攻试剂的反应能力。AlBr3 AlCl3 FeCl3 ZrCl3 BF3 VCl3 TiCl3 ZnCl2SnCl2 TiCl4 SbCl5

9、HgCl2 CuCl2 BiCl3u路易斯酸的催化活性顺序：路易斯酸的催化活性顺序：u质子酸活性顺序：质子酸活性顺序：HF H2SO4 (P2O5)2 H3PO44.4.溶剂溶剂u如果反应组分均不是液态，常选用硝基苯、二硫化如果反应组分均不是液态，常选用硝基苯、二硫化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳、石碳、二氯乙烷、四氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳、石油醚等为溶剂。油醚等为溶剂。u如果反应组分中有液态，常常使用过量的某一种如果反应组分中有液态，常常使用过量的某一种液态反应组分作为溶剂。液态反应组分作为溶剂。u选择酰反应溶剂时，应注意溶剂对催化剂活性的选择酰反应溶剂时，应注意溶剂对催化剂活

10、性的影响。如硝基苯与三氯化铝可以形成络合物，使催影响。如硝基苯与三氯化铝可以形成络合物，使催化剂的活性有所下降，所以只适用于较易酰化的反化剂的活性有所下降，所以只适用于较易酰化的反应。应。8.2.3 8.2.3 用酰氯的用酰氯的C-C-酰化酰化+COCl2AlCl3COOC+ 2 HClu1,5-二苯甲酰基萘二苯甲酰基萘u还原染料的重要中间体。还原染料的重要中间体。u工艺工艺u反应物苯甲酰既作为酰化剂，同时又作为反应物苯甲酰既作为酰化剂，同时又作为溶剂。溶剂。u反应时，将无水三氯化铝溶解与过量的苯反应时，将无水三氯化铝溶解与过量的苯甲酰氯中，在甲酰氯中，在65以下慢慢加入萘粉，再在以下慢慢加入

11、萘粉，再在6570维持反应维持反应10h。OCH3H3CO+COClAlCl30OCH3H3COC+HClOH2SO4水解OHH3COCOu2-羟基羟基-4-甲氧基甲氧基-二苯甲酮二苯甲酮u紫外线吸收剂紫外线吸收剂UV-9(又名防晒剂又名防晒剂2号号)为广谱紫外线吸收剂为广谱紫外线吸收剂,具有吸收率高、无毒、无致畸作用具有吸收率高、无毒、无致畸作用,对光、热稳定性好等优对光、热稳定性好等优点点,是美国是美国FDA批准的批准的类防晒剂类防晒剂, 广泛用于防晒膏、霜、蜜、广泛用于防晒膏、霜、蜜、乳液、油等防晒化妆品中乳液、油等防晒化妆品中,也可作为由光敏性而变色的产品也可作为由光敏性而变色的产品的

12、抗变色剂的抗变色剂,另外由于另外由于UV-9与许多塑料、树脂具有良好的兼与许多塑料、树脂具有良好的兼容性容性,通常用于通常用于PVC和不饱和聚脂等许多领域和不饱和聚脂等许多领域.8.2.4 8.2.4 用酸酐的用酸酐的C-C-酰化酰化u用邻苯二甲酸酐进行苯环的用邻苯二甲酸酐进行苯环的C-酰化是一类重要酰化是一类重要的反应。酰化产物再经脱水闭环便成为蒽醌、的反应。酰化产物再经脱水闭环便成为蒽醌、2-甲基蒽醌、甲基蒽醌、2-氯蒽醌等中间体，用于制备各种还氯蒽醌等中间体，用于制备各种还原染料。原染料。+OCCOO+ 2AlCl3苯溶剂5560H2SO4COOHCO2,6-二甲基二甲基-4-叔丁基苯乙

13、酮叔丁基苯乙酮u香料中间体香料中间体CH3+ (CH3CO)2O冰乙酸，AlCl345(H3C)3CH3CH3(H3C)3CH3水解COCH38.2.5 C-8.2.5 C-羧化反应了解）羧化反应了解）OKOHCOOK+ CO2220-230oC 0.5MPan 水杨酸及其衍生物水杨酸及其衍生物ONaOHCOONa水杨酸钠100-140oC0.5-0.6MPa+ CO2u药物中间体药物中间体8.2.6 8.2.6 其他酰化剂的其他酰化剂的C-C-酰化了解）酰化了解）u当芳香化合物的芳环上有供电子基羟基、当芳香化合物的芳环上有供电子基羟基、甲氧基、二烷氨基、酰氨基时，为了避免甲氧基、二烷氨基、酰氨基时，为了避免C-酰化时发生副反应，通常选用温和的催化剂，酰化时发生副反应，通常选用温和的催化剂，如无水氯化锌、聚磷酸等。如无水氯化锌、聚磷酸等。+CH3COOH苯溶剂115120OHOHOHOHCOCH3H2O2,4-二羟基苯乙酮二羟基苯乙酮u医药中间体医药中间体+N(CH3)2HCl.(H3C)2N+COCl220(H3C)2NCOCl2(H3C)2N+ZnCl24090(H3C)2NCOCl2+N(CH3)2HCl.(H3C)2NCN(CH3)2Ou碱性染料中间体碱性染料中间体 OHOHCOC