精细有机合成化学与工艺学第11章-酰化课件

第11章酰化AcylationReaction第11章酰化1§11.1概述§11.2N—酰化§11.3C—酰化§11.4O—酰化(酯化）第11章酰化§11.1概述第11章酰化211.1概述

酰化反应：在有机化合物中的碳、氮、氧、硫等原子上引入酰基的反应Ｎ－酰化：将酰基引入氮原子上，生成的产物是酰胺Ｃ－酰化：将酰基引入碳原子上，生成的产物是醛、酮或羧酸Ｏ－酰化：将酰基引入氧原子上，生成的产物是酯，也称酯化酰基：指从含氧的无机酸和有机酸的分子中除去一个或几个羟基后所剩余的基团11.1概述酰化反应：在有机化合物中的碳、氮、氧、硫等原子3㈠酰化剂⑴羧酸：甲酸、乙酸、草酸；

⑵酸酐：乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐；CO⑶酰氯：光气（碳酸二酰氯）、乙酰氯、苯甲酰氯、

POCl3、PCl3、三聚氰酰氯⑷羧酸酯：氯乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、氯甲酸三氯甲酯

（双光气）、二（三氯甲基）碳酸酯（三光气）⑸酰胺：尿素、N,N-二甲基甲酰胺；⑹其它：乙烯酮、双乙烯酮某些酰氯不易制成工业品，可用羧酸和PCl3、亚硫酰氯或无水AlCl3在无水介质中作酰化剂。㈠酰化剂⑴羧酸：甲酸、乙酸、草酸；⑵酸酐4㈡酰化剂的反应活性酰化是亲电取代反应，酰化剂是以亲电质点参加反应的。引入吸电子基，酰基C上的正电荷越大，酰化能力越强。R相同时：δ1+<δ2+<δ3+<δ4+。㈡酰化剂的反应活性酰化是亲电取代反应，酰化剂是以亲电质点5

强酸构成的酯是烷基化剂，而不是酰化剂。

弱酸构成的酯可作酰化剂，其活性比相应的羧酸还弱。羧酰胺也是弱酰化剂，较少使用。断键强酸的酰基吸电子能力很强，使酯分子中烷基C上带较强的正电荷（在C-O处断键，而不在O-S处断键）。硫酸二甲酯苯磺酸甲酯强酸构成的酯是烷基化剂，而不是酰化剂。弱酸构成的酯可6㈢酰化反应的通式Z：X、OCOR、OH、OR’、NHR’G：ArNH2、R’NH2、R’O、Ar㈣酰化反应的种类⑴C-酰化⑵N-酰化㈢酰化反应的通式Z：X、OCOR、OH、OR’、NHR’711.2N-酰化胺类的酰化是发生在氨基N上的亲电取代反应。N-酰化是制备酰胺的重要方法。酰化的胺可以是脂肪胺、芳胺；也可以是伯胺、仲胺，但叔胺不能。叔胺没有活性H?11.2N-酰化胺类的酰化是发生在氨基N上的8酰基是吸电子基，使得酰胺分子中氨基N上的电子云密度降低，不容易再与亲电的酰化剂质点作用，即不易生成N,N-二酰化合物。所以一般情况下易制得较纯的酰胺。11.2.1反应历程酰基是吸电子基，使得酰胺分子中氨基N上的11.2.1911.2.2胺类结构的影响胺类被酰化的相对反应活性是：1、脂肪胺＞芳胺3、无位阻胺＞有位阻胺结论：即氨基N上电子云密度越高，碱性越强，

空间位阻越小，胺被酰化的反应活性越强。2、伯胺＞仲胺；11.2.2胺类结构的影响胺类被酰化的相对反应活性是：1、10环上有供电子基时，碱性增强，芳胺的反应活性增加；环上有吸电子基时，碱性减弱，芳胺的反应活性降低。对于活泼的胺，可以采用弱酰化剂。对于活性低的胺，需要使用活泼的酰化剂。芳胺：环上有供电子基时，碱性增强，芳胺的反应活性增加；对于活泼的1111.2.3用羧酸的N-酰化（可逆）羧酸价廉易得，反应活性较弱，一般用于碱性较强的胺或氨的N-酰化。羧酸N-酰化（可逆）首先生成铵盐然后脱水生成酰胺常用甲酸、乙酸、乙二酸作酰化剂，个别情况下也用苯甲酸作酰化剂。11.2.3用羧酸的N-酰化（可逆）羧酸价12为加速N-酰化反应，可加入少量强酸作催化剂：

ⅠH+与羧酸形成碳正离子；ⅡH+

与氨基形成铵盐，破坏氨基与酰化剂的反应；因此，必须控制反应介质的酸碱度，以增加反应速度。使酰化反应尽可能完全：Ⅱ移去生成的水Ⅰ使用羧酸过量?为加速N-酰化反应，可加入少量强酸作催化剂：Ⅰ13脱水方法：

⑴反应精馏脱水酰化法主要用于乙酸(bp118℃)与芳胺的N-酰化。例，N-乙酰苯胺的制备将含水乙酸和苯胺加热至沸腾，先用精馏法蒸出含水稀乙酸，再在160~210℃减压蒸出未反应的乙酸和苯胺，即得到N-乙酰苯胺。脱水方法：⑴反应精馏脱水酰化法主要用于乙酸(bp14⑵溶剂共沸蒸馏脱水酰化法主要用于甲酸(bp100.8℃)与芳胺的N-酰化。一般精馏法不能分离出生成的水，必须加入甲苯、二甲苯、环己烷等惰性溶剂。例，N-甲酰苯胺的制备用此法还可制得以下中间体：形成低共沸物质。⑵溶剂共沸蒸馏脱水酰化法主要用于甲酸(bp10015⑶高温熔融脱水酰化法①适用于高沸点羧酸和芳胺的N-酰化例，苯甲酸、苯胺混合物在180~190℃反应至不再蒸出水和苯胺，225℃反应接近完全，A、粗品用盐酸处理，B、再用NaOH溶液处理，C、粗品用乙醇重结晶，得工业品N-苯甲酰苯胺。除去未反应的苯胺；除去苯甲酸；??⑶高温熔融脱水酰化法①适用于高沸点羧酸和芳胺16⑶高温熔融脱水酰化法②适用于稳定铵盐的脱水例，冰乙酸中通入NH3，生成乙酸铵，180~220℃脱水得乙酰胺（丙酰胺、丁酰胺）。⑷化学脱水剂脱水酰化法

例，P2O5、POCl3、PCl3⑶高温熔融脱水酰化法②适用于稳定铵盐的脱水例，冰1711.2.4用酸酐的N-酰化（不可逆）该反应不生成水，因而不可逆。反应生成的羧酸可以起溶剂作用。酸酐的酰化能力强于羧酸，能用于较难酰化的胺类，如仲胺、芳环上有吸电子基团的芳胺。最常用的是乙酸酐，活性较高，20~90℃即可顺利进行乙酰化。乙酸酐用量一般只需过量5%~10%。11.2.4用酸酐的N-酰化（不可逆）该反应18⑵胺和酰化产物的熔点都较高，需加入苯或石脑油等非水溶性惰性有机溶剂例，对氯苯胺80~90℃溶于石脑油中，慢慢加入乙酸酐，80~85℃保温2h，冷至15~20℃，过滤、水洗、干燥，即得对氯乙酰苯胺，mp176~177℃。⑴胺和酰化产物的熔点都不太高，反应可不加溶剂例，在搅拌和冷却下，将乙酸酐加入到间甲苯胺中，60~65℃保温2h，即得间甲基乙酰苯胺。⑵胺和酰化产物的熔点都较高，需加入苯或石脑油例，对氯苯胺19⑶用乙酸或乙酸酐作溶剂例，n(3-氨基-N,N-二甲基苯胺):n(乙酸):n(乙酸酐)=1:1:1.1的摩尔比在60℃保温30min，反应物在搅拌下倒入水中，滤出固体用乙醇和水重结晶，得N,N-二甲基-3-乙酰氯基苯胺，mp84~86℃。⑶用乙酸或乙酸酐作溶剂例，n(3-氨基-N,N-20⑷胺和酰化产物可溶于水，而N-乙酰化速度比乙酸酐的水解速度快得多，反应可在水介质中进行例，将块状或熔融态间苯二胺和盐酸加入水中，溶解后加入乙酸酐，胺:盐酸:乙酸酐的摩尔比为1:1

:1.05，40℃搅拌1h，精盐盐析，得间氨基乙酰苯胺盐酸盐。氨基盐酸盐不能被酰化，多氨基化合物部分乙酰化时可加入适量盐酸酸化，再进行酰化。⑷胺和酰化产物可溶于水，而N-乙酰化速度比例，21⑸氨基酚类在N-乙酰化时，控制适当条件，可只让氨基乙酰化，而不影响羟基例，水中加入2-氨基-8-萘酚-6-磺酸（γ酸）和NaOH溶液，调至弱酸性，22~30℃加入稍过量的乙酸酐，然后用精盐盐析，就得N-乙酰基γ酸。⑸氨基酚类在N-乙酰化时，控制适当条件，可例，水22⑹如氨基酚中的羟基也会被乙酰化，可在乙酰化后将乙酰氧基水解掉（酯的水解）例，水中加入1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸单钠盐和

NaOH溶液，调至pH6.7~7.1，使全溶，30~35

℃加入乙酸酐。H酸:乙酸酐摩尔比1:1.47，保温

0.5h，直到反应液中游离H酸≤0.1%（质量分

数）为终点，然后加入Na2CO3调pH7~7.5，升温

至95℃，保温20min，冷却至15℃，就得到N-

乙酰基H酸水溶液。⑹如氨基酚中的羟基也会被乙酰化，可在乙酰例，水中加23

酸酐、胺类进行酰化时，一般不加催化剂，如果是多取代芳香胺，或带有较多吸电子基团的，以及空间位阻较大的芳香胺类，因与酸酐的反应很慢，这时需加入少量强酸作催化剂以加速反应。

强酸对酸酐的催化作用与对羧酸的作用相似，是生成反应活性高的酰基正碳离子。酸酐、胺类进行酰化时，一般不加催化剂，强酸对酸24

伯胺用酸酐酰化时，如果酸酐用量过多，并在反应温度较高和反应时间较长时，除生成一酰化产物，还可生成二酰化产物（羧酸一般不易生成二酰化产物）。

第二个酰基非常活泼，容易水解消除。将二酰化物（或一酰化与二酰化的混合物）在含水的溶剂（稀酒精）中重结晶时，最终只得到一酰化产物。伯胺用酸酐酰化时，如果酸酐用量过多，并在第二个酰基非25⑺用CO作甲酰化剂CO是甲酸酸酐，不活泼，可从合成气中分离出来，成本低，适用于在大型生产中作为甲酰化剂。例，将无水二甲胺和含甲醇钠的甲醇溶液连续地压入喷射环流反应器，110~120℃和1.5~5MPa与CO反应，即得N,N-二甲基甲酰胺。用类似的方法还可以制N-甲基甲酰胺和甲酰胺。⑺用CO作甲酰化剂CO是甲酸酸酐，不活泼，可从合2611.2.5用酰氯的N-酰化（不可逆）反应不可逆。酰氯比相应酸酐更活泼，许多酰氯比相应酸酐容易制备，因此常作酰化剂。酰氯与胺类反应通常是放热反应，因此要冷却，也可用溶剂以减缓反应速度。常用的酰氯：羧酰氯、芳磺酰氯、三聚氰酰氯、光气溶剂：水、氯仿、乙酸、二氯乙烷、四氯化碳、苯、甲苯反应中释放出HCl能与游离胺生成盐酸盐，从而使酰化反应困难，因此反应时需加入缚酸剂。缚酸剂：NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、

N(Et)3、N(Me)3、吡啶11.2.5用酰氯的N-酰化（不可逆）反应27㈠用羧酰氯的N-酰化㈡用芳羧酸加PCl3的N-酰化㈢用芳磺酰氯的N-酰化㈣用三聚氰酰氯的N-酰化㈤用光气的N-酰化11.2.5用酰氯的N-酰化㈠用羧酰氯的N-酰化㈡用芳羧酸加PCl328制备：羧酸与SOCl2、PCl3、PCl3+Cl2、COCl2作用①高碳脂羧酰氯亲水性差，且易水解，N-酰化应在无水惰性有机溶剂中，较高温度（95~160℃）下进行，且要用吡啶或三乙胺等叔胺作缚酸剂。例，用H酸制备一系列酰化H酸：R：CH3~C17H359种奇数C的烷基。收率随碳链增长降低。㈠用羧酰氯的N-酰化制备：羧酸与SOCl2、PCl3、PCl3+29②低碳脂羧酰氯的N-酰化反应速度较快，可在水中进行，为减少酰氯水解，滴加酰氯时应不断地滴加NaOH、Na2CO3溶液；固体Na2CO3、Ca(OH)2，控制反应液的pH值始终在7~8。例，氯代乙酰氯非常活泼，可在低温下完成酰化反应。②低碳脂羧酰氯的N-酰化反应速度较快，可在水例，氯代乙30例，3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺的制备粉状间硝基苯胺（mp114℃）、石灰乳加入水中，60~62℃滴加熔融间硝基苯甲酰氯（mp37℃），盐酸酸化，60℃过滤，水洗至中性，得3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺。③苯甲酰氯及其衍生物(苯甲酰氯、

对硝基苯甲酰氯)活性低于碳羧酰氯，不易水解，可在水中反应，个别情况在无水氯苯中进行，缚酸剂一般用Na2CO3。羧酰氯用量一般是理论量的110%~150%。n(胺):n(酰氯)=1:1.12，间硝基苯胺转化率>90%；n(胺):n(酰氯)=1:1.23，间硝基苯胺转化率=94%。例，3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺的制备粉状间硝基苯胺31㈡用芳羧酸加PCl3

的N-酰化为避免将芳酸制成工业品的芳羧酰氯，可用在酰化反应中加入PCl3。根据反应时2,3-酸形态，分为①酸式酰化法②钠盐酰化法此方法主要用于2-羟基萘-3-甲酸（2,3-酸）与苯胺反应制2-羟基萘-3-甲酰苯胺（商品名色酚AS）。用其它芳伯胺代替苯胺，可制得一系列色酚。㈡用芳羧酸加PCl3的N-酰化为避免将32①酸式酰化法2,3-酸和1/8的PCl3加入氯苯中，升温至65℃加入苯胺，72℃滴加其余PCl3-氯苯溶液，130℃回流1h，用水吸收逸出的HCl。反应完毕后，反应物放入水中，用碳酸钠中和至pH8以上，蒸出氯苯和过量苯胺，再过滤，热水洗，干燥，得色酚AS。①酸式酰化法2,3-酸和1/8的PCl333②钠盐酰化法2,3-酸、无水Na2CO3加入氯苯中，加热成盐，逸出CO2，134~135℃脱水，至蒸出的氯苯透明无水，加入间甲苯胺，在65~70℃滴加PCl3-氯苯混合液，118~120℃保温2h，中和、后处理，即得色酚AS-D。②钠盐酰化法2,3-酸、无水Na2CO3加入34对大多数色酚来说，两种制备方法，产品质量和收率相差不大，但有些色酚必须采用酸式酰化法。钠盐酰化法可不用耐酸设备，而酸式酰化法则必须用搪瓷反应器，石墨冷凝器和氯化氢吸收设备。若芳胺价格较贵，或不易随水蒸气蒸出，就需要使用理论量或不足量的芳胺。

PCl3很易水解，所用原料、设备应干燥无水。其用量按羧酸计一般要超过理论量的10%~50%。若芳胺价廉、且容易随水蒸气和氯苯一起蒸出，回收利用，可用过量的芳胺。对大多数色酚来说，两种制备方法，产品质量和钠盐酰化法35㈢用芳磺酰氯的N-酰化最常用的芳磺酰氯是苯磺酰氯，也可用苯环上有取代基的苯磺酰氯。芳磺酰氯不易水解，N-酰化反应可在水中进行，水介质的pH值可控制在弱酸性或弱碱性。㈢用芳磺酰氯的N-酰化最常用的芳磺酰氯是36例，2-甲基-5-硝基苯磺酰基苯胺的制备水中加入乙酸钠和苯胺，室温下慢慢加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯，加料过程中应始终保持乙酸的酸性，如对刚果红呈酸性，应补加适量Na2CO3，苯胺与酰氯的摩尔比为1.067:1，反应液中苯胺残余量约为总量的8%时，加入Na2CO3调至弱碱性，升温至70℃，使酰氯反应完全。再用盐酸将反应物调至强酸性，过滤，水洗得产物。例，2-甲基-5-硝基苯磺酰基苯胺的制备水中加入乙酸钠和37㈣用三聚氰酰氯的N-酰化三聚氰酰氯本身相当活泼，一酰化在0℃左右进行，在三氮苯环上引入一个供电性的氨基后，另两个Cl的活性下降，随着反应条件的加剧，三个Cl可依次被取代，直至生成三取代物，选择合适的条件（温度、介质的pH值），可制得一酰化物、二酰化物、三酰化物。胺：脂肪族胺、芳香族胺。㈣用三聚氰酰氯的N-酰化三聚氰酰氯本身相38㈤用光气的N-酰化光气是碳酸的二酰氯，一种非常活泼的酰化剂，常温常压下是气体，剧毒，bp8.3℃，使用时应特别注意。由CO和Cl2在200℃通过活性碳催化制得。⑴氨基甲酰氯衍生物⑵异氰酸酯⑶脲衍生物光气N-酰化可制备㈤用光气的N-酰化光气是碳酸的二酰氯，一种39⑴氨基甲酰氯衍生物的制备氨基甲酰氯衍生物是光气分子中的一个氯与胺反应而生成的产物。①气相法例，将无水甲胺气体和稍过量的光气分别预热后，进入文氏管，280~300℃快速反应生成气态甲氨基甲酰氯，冷却至35~40℃以下，即得液态产品或将气体用CCl4或氯苯在0~20℃循环吸收，得到质量分数10%~20%的甲氨基甲酰氯溶液。⑴氨基甲酰氯衍生物的制备氨基甲酰氯衍生物是光气分子40②液相法例，将光气在0℃左右溶于甲苯，通入稍过量无水二甲胺气体，然后过滤除去副产的二甲胺盐酸盐，将滤液减压精馏，蒸出甲苯，再蒸出二甲氨基甲酰氯。氨基甲酰氯衍生物与醇或酚反应制备氨基甲酸酯衍生物或异氰酸酯。②液相法例，将光气在0℃左右溶于甲苯，通入稍过量无水41⑵异氰酸酯的制备为了避免低温操作，可以先将胺类溶解于甲苯、氯苯等溶剂中（或再通入干燥的HCl、CO2使其成铵盐），40~160℃通入光气，直接制得异氰酸酯。甲氨基甲酰氯的CCl4溶液加热至沸腾，可蒸出异氰酸甲酯。⑵异氰酸酯的制备为了避免低温操作，可以先将胺类溶解于42例，将2,4-和2,6-二氨基甲苯的混合物溶于邻二氯苯中，通入干燥HCl使其成铵盐浆状液，然后通入光气，在温和条件下反应，生成甲苯二氨基甲酰氯，然后高温下分解，并用惰性气体脱除HCl，减压精馏先蒸出邻二氯苯，最后蒸出甲苯二异氰酸酯。例，将2,4-和2,6-二氨基甲苯的混合物溶于43⑶脲衍生物的制备例，2-氨基-5-萘酚-7-磺酸（J-酸）加入80℃Na2CO3溶液，生成J-酸钠盐、NaHCO3。40℃、pH7.2~7.5通光气，然后精盐盐析、过滤、干燥得猩红酸。芳胺在水介质或水-有机溶剂中，缚酸剂存在下，20~70℃通入光气，制得对称二芳基脲。⑶脲衍生物的制备例，2-氨基-5-萘酚-7-磺酸（J-酸44芳基异氰酸酯溶液与另一种胺可制备不对称脲。例，敌草隆的制备为避免使用剧毒的光气，可使用代用酰化剂，如1、尿素2、碳酸二甲酯3、氯甲酸三氯甲酯（双光气，液体，bp128℃）4、二(三氯甲基)碳酸酯(三光气，白色固体，mp79℃)芳基异氰酸酯溶液与另一种胺可制备不对称脲。例，敌草隆的制备为4511.2.6用酰胺的N-酰化⑴用尿素的N-酰化⑵用甲酰胺的N-酰化N-甲酰化剂可以是甲酸、甲乙酐或甲酰胺。①甲酸酰化时生成水，反应时要脱水，操作复杂。②甲乙酐活泼，操作简便，但价格贵。③甲酰胺在N-甲酰化时生成氨，操作简单。尿素价廉易得，可代替光气，可生产单取代脲、双取代脲。11.2.6用酰胺的N-酰化⑴用尿素的46⑴用尿素的N-酰化例，苯胺、尿素、盐酸和水按一定比例，100~104℃回流1h，主要得单苯基脲，副产少量N,N’-二苯基脲。如改变原料配比，104~106℃，长时间回流，主要生成N,N’-二苯基脲。⑴用尿素的N-酰化例，苯胺、尿素、盐酸和水按一定47⑵用甲酰胺的N-酰化例，苯胺、甲酰胺和甲酸按1:1.023:0.06摩尔比，N2保护下，145℃反应3h，得N-甲酰苯胺（mp46~47℃）收率98%。某些情况下，甲酰胺即是N–甲酰化剂，又是溶剂，有其特殊的效果。⑵用甲酰胺的N-酰化例，苯胺、甲酰胺和甲酸按14811.2.7用双乙烯酮的N-酰化双乙烯酮由乙酸催化热解得乙烯酮，然后低温二聚而成。双乙烯酮可看作是乙酰乙酸的酸酐，性质活泼，与胺类的N-酰化反应可在较低的温度下，在水、甲苯、乙醇或丙酮等介质中进行。双乙烯酮bp127.4℃，须在0~5℃的低温贮存于不锈钢或铝制容器中，如温度升高，会自身聚合反应。双乙烯酮具有很强的组织粘膜刺激性和催泪性。11.2.7用双乙烯酮的N-酰化双乙烯酮由乙酸催49例，n(邻甲苯胺):n(双乙烯酮)=1:1.05~1.04，同时滴入水中，温度保持10~15℃，搅拌1h，过滤，即得N-乙酰乙酰邻甲苯胺，收率90.5%。例，n(邻甲苯胺):n(双乙烯酮)=1:1.0550例，双乙烯酮和氨水滴入水中，pH值保持9.3以上，反应温度低于40℃，最后调到pH7，得质量含量20%的乙酰乙酰胺水溶液，它也可作为乙酰乙酰基的N-酰化剂。例，双乙烯酮和氨水滴入水中，pH值保持9.3以5111.2.8用羧酸酯的N-酰化①碳酸二甲酯②氯甲酸三氯甲酯（双光气）③二（三氯甲基）碳酸酯（三光气）11.2.8用羧酸酯的N-酰化①碳酸二甲酯②52①碳酸二甲酯

价格低，bp90.2℃，使用方便。可作代替光气制备氨基甲酸酯、异氰酸酯、对称N,N’-二取代脲。①碳酸二甲酯价格低，bp90.2℃，使用方便。可53②

氯甲酸三氯甲酯（双光气）例，n(3,4-二氯苯胺):n(双光气)=1:0.65，甲苯中回流，就得3,4-二氯苯异氰酸酯。成本比光气高，但使用方便，适用于小批量、高附加值的产品生产。液体，使用方便，可代替光气作N-酰化剂。②氯甲酸三氯甲酯（双光气）例，n(3,4-二氯苯胺)54③

二（三氯甲基）碳酸酯（三光气）例，将J酸钠盐水溶液调pH=7.0，40~60℃慢慢加入稍过量的三光气，同时不断加入NaOH水溶液，保持pH=7.0至反应完全，盐析得猩红酸。白色粉末，使用方便，可代替光气作N-酰化剂。③二（三氯甲基）碳酸酯（三光气）例，将J酸钠盐水溶液调5511.2.9过渡性N-酰化和酰氨基的水解过渡性N-酰化：酰化剂的选择的主要因素：该酰氨基对于下一步反应的效果；酰化剂的价格；酰化反应是否容易进行；酰化产物的收率及质量；酰氨基是否易水解、及收率。先将氨基转化为酰氨基，以利于某些化学反应（硝化、卤化、氯磺化、O-烷基化、氧化等）的顺利进行，完成目的反应后再将酰氨基水解成氨基（氨基的保护）。11.2.9过渡性N-酰化和酰氨基的水解过渡性N-酰56酰胺的水解是对酰胺基羰基的亲核加成，常用的简单酰化剂对水解的稳定性顺序为：酰胺的水解可在碱性或酸性溶液中进行，选择水解条件时，还必须注意酰胺和胺类

的稳定性，防止有些胺类对pH的敏感，或在较高水解温度下的氧化副反应。水解反应一般在物料的回流温度进行。酰胺的水解是对酰胺基羰基的亲核加成，常用酰胺57优点：乙酸价格低，乙酸酐酰化法简单、收率高；乙酰基易水解。N-乙酰芳胺在稍过量的稀碱或稀酸溶液中加热，就可使乙酰氨基水解。例，对甲苯胺乙酰化、硝化、乙酰氨基水解制邻硝基

对甲苯胺。⑴过渡性N-乙酰化法优点：乙酸价格低，乙酸酐酰化法简单、收率高；乙酰基易水解58⑵过渡性N-碳酰化法例，苯胺、尿素反应得二苯脲，二苯脲磺化、氯化、水解脱碳酰基、再水解脱磺酸基得2,6-二氯苯胺。⑵过渡性N-碳酰化法例，苯胺、尿素反应得二苯脲，二59⑶过渡性N-苯磺酰化法苯磺酰氨基对碱相当稳定，稀酸中仍很稳定，在质量分数>75%硫酸中易水解。价格贵，水解时废酸多，限制了其应用。许多已被N-乙酯化法代替。⑴苯磺酰化在水中进行，CaCO3存在下，65℃加

入过量5%的苯磺酰氯完成。⑵4%NaOH溶液中乙酰氨基水解，沸腾下进行。⑶过渡性N-苯磺酰化法苯磺酰氨基对碱相当稳定，60⑶苯甲酰化是向调成弱碱性的水解液中，55~60℃加入对硝基苯甲酰氯–氯苯溶液而完成的。⑷脱苯磺酰基反应是在质量分数90%~94%硫酸中，35℃进行的，该步收率87%以上，最后将产品制成盐酸盐总收率72%⑶苯甲酰化是向调成弱碱性的水解液中，55~60℃⑷6111.3O-酰化（酯化）醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基

取代生成酯的反应。11.3.1用羧酸的酯化11.3.2用酸酐的酯化11.3.3用酰氯的酯化11.3.4酯交换法11.3O-酰化（酯化）醇或酚分子中的羟基氢原子被6210.3.1.1反应历程11.3.1用羧酸的酯化羧酸价廉、最常用，但活性弱，只用于醇的酯化。羧酸在质子酸的作用下质子化生成碳正离子，是亲电试剂，醇是亲核试剂，离去基团是水。是可逆反应。K=[酯][水]／[羧酸][醇]10.3.1.1反应历程11.3.1用羧酸的酯化羧酸价廉6311.3.1.2酯化催化剂结论：即氨基N上电子云密度越高，碱性越强，

空间位阻越小，胺被酰化的反应活性越强。传统催化剂是浓硫酸、氯化氢、苯磺酸等，新的催化剂有聚苯乙烯磺酸型正离子交换树脂、硅胶、氧化亚锡、草酸亚锡、钛酸四烃基酯等。11.3.1.2酯化催化剂结论：即氨基N上电子云密度越6411.3.1.3醇或酚的结构的影响酯化速度：伯醇〉仲醇〉叔醇〉酚；无位阻〉有位阻。叔醇和酚一般不用羧酸酯化，而用酸酐、酰氯或羧酸加三氯化磷等酯化。11.3.1.3醇或酚的结构的影响酯化速度：伯醇〉仲醇〉叔6511.3.1.4羧酸结构的影响随羧酸碳链的增长，酯化速度明显下降，但K值增加。位阻有减速作用，苯甲酸等虽酯化速度慢，但平衡常数K值高，一旦酯化不易水解。11.3.1.4羧酸结构的影响随羧酸碳链的增长，酯化速度明6611.3.1.5羧酸酯化的方法

为了使羧酸或醇尽可能完全酯化，可采用以下方法：1用过量低碳醇2从酯化混合物中蒸出生成的酯3从酯化混合物中蒸出生成的水（直接蒸水或共沸蒸水）4羧酸盐与卤烷的酯化法（当卤烷比相应的醇价廉易得，而且反应较易进行时）11.3.1.5羧酸酯化的方法为了使羧酸或醇尽可能6711.3.2用酸酐的酯化主要是乙酐、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐等。(1)单酯的制备只利用酸酐中的—个羧基，反应不生成水，是不可逆反应，可在较温和条件下进行。(2)双酯的制备用环状酸酐可制得双酯，反应分两步进行，策一步生成单酯非常容易，由单酯生成双酯属于用羧酸的酯化，需要较高的温度和催化剂，并需蒸出反应生成的水。

11.3.2用酸酐的酯化主要是乙酐、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二6811.3.3用酰氯的酯化

用于相应的酸不活泼、相应的酸酐不易制得的情况，还用到无机酸的酰氯，如三氯化磷、三氯氧磷、三氯化磷加氯气、三氯硫磷等。11.3.3用酰氯的酯化用于相应的酸不活泼、相应的6911.3.4酯交换法

(1)酯醇交换法用于低碳醇的酯与一种高沸点的醇或酚在催化剂存在下加热蒸出低碳醇，制备高沸点醇或酚的酯，此法应用最广。(2)酯酸交换法例如磷酸二甲酯钾盐与硫酸二甲酯制磷酸三甲酯。(3)酯酯交换法很少用11.3.4酯交换法(1)酯醇交换法用于低碳醇的7011.4C-酰化碳原子上的氢被酰基

取代的反应。11.4.1C-酰化制芳酮11.4.2C-酰化制芳醛11.4.3C-酰化制芳酸（C-羧化）主要用于芳环上引入酰基，制芳酮、芳醛和羟基芳酸。11.4C-酰化碳原子上的氢被酰基取代的反应71㈠C-酰化的反应历程C-酰化属傅-克反应，是亲电取代（或加成）反应。11.4.1C-酰化制芳酮酰化剂：酰卤、酸酐羧酸、烯酮三氯化苄、CO、氯仿、DMF、乙醛酸㈠C-酰化的反应历程C-酰化属傅-克反72无水AlCl3催化酰氯进行C-酰化反应的历程：无水AlCl3催化酰氯进行C-酰化反应的历程：73精细有机合成化学与工艺学第11章-酰化ppt课件74无水AlCl3催化酸酐进行C-酰化反应的历程：无水AlCl3催化酸酐进行C-酰化反应的历程：75后者转化率不高，实际只让酸酐中的一个酰基参加反应。酸酐中一个酰基参加反应，1mol酸酐至少要2molAlCl3。后者转化率不高，实际只让酸酐中的一个酸酐中一个酰76㈡影响因素⑴被酰化物的结构⑵酰化剂的结构⑶催化剂⑷溶剂㈡影响因素⑴被酰化物的结构⑵酰化剂的结构⑶77⑴被酰化物的结构芳环上有强供电基（-NHR、-OCH3、-NH2、-OH、-NR2、-NHAc）时，反应容易进行，可用ZnCl2、多聚磷酸等温和催化剂。酰基的空间位阻较大，主要或完全进入取代基的对位。当对位被占据时，才进入邻位。亲电取代⑴被酰化物的结构芳环上有强供电基（-NHR、-O78芳环上有吸电基（-Cl、-COOR、-COR）时，使反应难以进行。因此，在芳环上引入一个酰基后，芳环被钝化，不易发生多酰化副反应，所以C-酰化的收率很高。对一些活泼化合物（1,3,5-三甲苯、萘），一定条件下可引入两个酰基。

硝基使芳环强烈钝化，所以硝基苯不能C-酰化，因此可被用作C-酰化反应的溶剂。芳环上有吸电基（-Cl、-COOR、-COR）时，使79杂环化合物缺π电子的杂环，难被C-酰化。富π电子的杂环，易被C-酰化。酰基一般进入杂原子的α位，如α位被占据，也可进入β位。呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶杂环化合物缺π电子的杂环，难被C-酰化。富π电子80⑵酰化剂的结构最常用的酰化剂：酰卤、酸酐酰化剂的反应活性顺序：其次是羧酸、烯酮。⑵酰化剂的结构最常用的酰化剂：酰卤、酸酐酰化剂的反应活性顺81⑶催化剂作用是增强酰基上C的正电荷，从而增强进攻质点的亲电能力。芳环的C的给电子能力弱于

氨基的N和羟基的O，所以C-酰化通常要用强催化剂。路易斯酸的

催化活性次序：AlBr3>AlCl3>FeCl3>BF3>TiCl3

>ZnCl2>SnCl2>TiCl4>CuCl2质子酸的

催化活性次序：HF>H2SO4>(P2O5)2>H3PO4路易斯酸的催化活性大于质子酸。催化剂种类、用量取决被酰化物结构、酰化剂、反应条件等。⑶催化剂作用是增强酰基上C的正电荷，从而增强82⑷溶剂无水AlCl3作催化剂常用的溶剂：CH2Cl2、CCl4、1,2-C2H4Cl2、CS2、C6H5NO2、石油醚如生成的芳酮-AlCl3

配合物反应温度下是液态，

可不用溶剂；如生成的芳酮-AlCl3

配合物反应温度下是固态，

就要使用过量的液态被酰化物，或使用惰性溶剂。⑷溶剂无水AlCl3作催化剂常用的溶剂：如生成的83㈢实例⑷芳胺

的

C-酰化（无水ZnCl2催化法）⑴AlCl3-无溶剂

酰化法⑵AlCl3-过量被酰化物

酰化法⑶AlCl3-溶剂酰化法⑸间苯二酚的C-酰化㈢实例⑷芳胺的C-酰化（无水ZnCl2催化84⑴AlCl3-无溶剂

酰化法例，n(苯甲酰氯):n(邻二氯苯):n(无水AlCl3)=1:1.01:2，130~135℃反应4h，将反应物倒入稀盐酸中、滤出粗品3,4-二氯二苯甲酮，水洗、活性碳-乙醇-盐酸混合液脱色、重结晶即得成品，收率70%~72%。⑴AlCl3-无溶剂酰化法例，n(苯甲酰氯):85⑵AlCl3-过量被酰化物

酰化法例，n(邻苯二甲酸酐):n(苯):n(无水AlCl3)=1:12:2.2,55~60℃反应1h，混合物在稀硫酸中水解、水蒸气蒸出过量苯、冷却、过滤得邻苯甲酰基苯甲酸、收率93%。⑵AlCl3-过量被酰化物酰化法例，n(邻苯二甲酸86⑶AlCl3-溶剂酰化法例，n(精萘):n(乙酸酐):n(无水AlCl3)=1:1.15:2.587，1,2-二

氯乙烷中30℃反应1h，将混合物倒入水中，分出油

层，蒸出C2H4Cl2、减压蒸出α-萘乙酮，收率90%。在硝基苯中65℃反应得β-萘乙酮；石油醚或CS2中反应得α、β的混合物。⑶AlCl3-溶剂酰化法例，n(精萘):n(乙酸酐87

硝基苯能与AlCl3形成活性较低的络合物，只适用于较易酰化的反应。

某些氯代烃可在较高温度下，AlCl3作用下发生芳环上的C-烷基化反应。因此只宜采用较低的反应温度。

石油醚不溶解AlCl3，因此是非均相反应，但它相当稳定，不会引起副反应。

CS2不溶解AlCl3，不稳定，且常含其它硫化物而有恶臭，只用于需要温和条件的情况。硝基苯能与AlCl3形成活性较低的络合物，只适用88⑷芳胺

的

C-酰化（无水ZnCl2催化法）1mol芳胺在C-酰化时要2mol以上的羧酰氯使同时发生C-酰化、N-酰化，然后再将酰氨基水解。⑷芳胺的C-酰化（无水ZnCl2催化法）89注意：叔胺C-酰化时并不同时发生N-酰化反应。例，n(对硝基苯胺):n(邻氯苯甲酰氯):n(无水ZnCl2)=

1:2.50:1.23，220℃加热1~2h，至无HCl逸出，

反应物用水稀释，酸性水解、精制得2-氨基-2‘-氯

-5-硝基二苯甲酮，收率60%。注意：叔胺C-酰化时并不同时发生N-酰化反90例，n(N,N-二甲基苯胺):n(光气):n(无水ZnCl2)=4.09:1:0.25，无水ZnCl2存在下，28→80℃反应，得4,4‘-双（二甲氨基）二苯甲酮（四甲基米氏酮）。按N,N-二甲基苯胺计，四甲基米氏酮收率76.1%。作缚酸剂所消耗的N,N-二甲基苯胺可回收使用。为何过量这么多？叔胺例，n(N,N-二甲基苯胺):n(光气):n(无水ZnCl291⑸间苯二酚的C-酰化间苯二酚相当活泼，但羟基不易酯化，酚酯在加热时可以重排成羟基芳酮。例，2,4-二羟基二苯甲酮的制备Ⅱ三氯甲苯法Ⅰ苯甲酰氯法Ⅲ苯甲酸法Ⅳ苯酐法⑸间苯二酚的C-酰化间苯二酚相当活泼，但羟基92Ⅰ苯甲酰氯法氯苯作溶剂，AlCl3作催化剂。产品质量好，收率50%~60%。Ⅰ苯甲酰氯法氯苯作溶剂，AlCl3作催化剂。产品质量好，收93Ⅱ三氯甲苯法ⅰ可用DMSO（二甲亚砜）作溶剂。ⅱ可用乙醇作溶剂。ⅲ加相转移催化剂（十六烷基三甲基溴化铵）。收率95%，但原料价格高，且产品颜色深，不易脱色提纯。Ⅱ三氯甲苯法ⅰ可用DMSO（二甲亚砜）作溶剂。ⅱ可用乙94Ⅲ苯甲酸法收率90%，但原料苯甲酸易升华，粘附于