第八章酰化反应PPT课件

1、 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。 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。 概述 Z=卤素、OCOR、OH、OR、NHR等； GH为被酰化物酰化反应通式为：第1页/共69页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 OOOOO常见酰基：

2、常见酰基：第2页/共69页（1 1）羧酸羧酸 RCOOH, HCOOH, CH3COOH, HOOCCOOH 2H2O（2）酸酐 OCH3CCH3COOCCOOOCO2(碳酸酐)CO(甲酸酐)n常用酰化剂：第3页/共69页（3 3）酰氯）酰氯CH3-C-ClC-ClH3CSO2ClCl-C-ClNNNClClClOOO, ,（4）羧酸酯 ClCH2COOC2H5, CH3COCH2COOC2H5（5）酰胺（6）其他：如双乙烯酮、二硫化碳CNH2H2NOCNHOCH3CH3，CH2=CH-CH2OC=O，CS2第4页/共69页酰化反应的难易程度不仅取决于被酰化物，还决定于酰化剂的活性。u对被酰化

3、物来说，其亲核能力大小顺序一般规律是： 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： ClO4-BF4-RCOO-RO-,OH-NHR-第5页/共69页8.1 8.1 N-酰化酰化 N-酰化的目的酰化的目的 N-酰化反应历程酰化反应历程 用不同酰化试剂的用不同酰化试剂的N-酰化反应酰化反应是胺类化合物（包括是胺类化合物（包括脂肪胺和芳香胺）脂肪胺和芳香胺）与酰与酰化剂反应，在氨基的氮原子上引入酰基而成化剂反应，在氨基的氮原子上引入酰基而成为为酰胺衍生物酰胺衍生物。第6页/共69页（1）永久性酰化

4、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、药物的性能等。 （2）暂时保护性酰化或保护酰化提高NH2在化学反应中的稳定性，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。N-酰化的目的第7页/共69页需要考虑：（1）酰氨基对下一步反应具有良好的效果；（2）酰化剂价格低廉；（3）酰化反应容易进行，收率高，质量好；（4）酰基易水解。NH2NHCOCH3NHCOCH3NO2NH2NO2酰化乙酐硝化混酸 水解-CH3COOH氨基保护氨基保护第8页/共69页反应历程反应历程R COZ+RNHHR COZRNHH-HZ过渡络合物R CORNHZ = -OH , -OAc

5、 , -Cl , -OR+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亲电取代电取代反应。反应。第9页/共69页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在芳香族胺类化合物中，芳环上有给电子基团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。时，反应活性增加；反之，活性下降。第10页/共69页 不同类型酰化试剂的活性不同类型酰化

6、试剂的活性R-COHR-CO-C-RR-CClOOOO1+2+3+1+ 2+ 3+羧酸、羧酸酐和酰氯，当具有相同烷基时，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：酰化反应活性的大小次序是：第11页/共69页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，由于芳为芳环时，由于芳环的共轭效应，使羧基碳原子上的部分正电荷环的共轭效应，使羧基碳原子上的部分正电荷降低，所以降低，所以芳香族酰氯的反应活性较脂肪族酰芳香族酰氯的反应活性较脂肪族酰氯为低氯为低。并且脂肪族酰氯反应活性随烷基碳链。并且脂肪族酰氯反应活性随烷基碳链的增长而减弱。的增长而减弱。COCl1+H3C COC

7、l2+1+ 酸酐酸酐 羧酸羧酸对于酰卤对于酰卤RCOI ROCBr RCOCl第53页/共69页不同催化剂下，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AlCl3CH3COCl(C2H5)2CHCOClCOClTiCl4CH3CH2CH2COClCOClCH3CH2COClCH3COCl第54页/共69页3.3.催化剂催化剂C-酰化反应中使用催化剂是为了增强酰基碳原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。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 T

8、iCl4 SbCl5 HgCl2 CuCl2 BiCl3路易斯酸的催化活性顺序：路易斯酸的催化活性顺序：质子酸活性顺序：质子酸活性顺序：HF H2SO4 (P2O5)2 H3PO4第55页/共69页4.4.溶剂溶剂如果反应组分均不是液态，常选用硝基苯、二硫化碳、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、石油醚二氯乙烷、四氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳、石油醚等为溶剂。等为溶剂。如果反应组分中有液态，如果反应组分中有液态，常常使用过量的某一种液常常使用过量的某一种液态反应组分作为溶剂。态反应组分作为溶剂。选择酰反应溶剂时，应注意溶剂对催化剂活性的影选择酰

9、反应溶剂时，应注意溶剂对催化剂活性的影响。响。如硝基苯与三氯化铝可以形成络合物，使催化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应。剂的活性有所下降，所以只适用于较易酰化的反应。第56页/共69页用酰氯的C-酰化+COCl2AlCl3COOC+ 2 HCl1,5-二苯甲酰基萘二苯甲酰基萘还原染料的重要中间体。还原染料的重要中间体。第57页/共69页工艺工艺反应物苯甲酰既作为酰化剂，同时又作为溶反应物苯甲酰既作为酰化剂，同时又作为溶剂。剂。反应时，将无水三氯化铝溶解与过量的苯甲反应时，将无水三氯化铝溶解与过量的苯甲酰氯中，在酰氯中，在65以下慢慢加入萘粉，

10、再在以下慢慢加入萘粉，再在6570维持反应维持反应10h。第58页/共69页OCH3H3CO+COClAlCl30OCH3H3COC+HClOH2SO4水解OHH3COCO2-羟基羟基-4-甲氧基甲氧基-二苯甲酮二苯甲酮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,具具有吸收率高、无毒、无致畸作用有吸收率高、无毒、无致畸作用,对光、热稳定性好等优点对光、热稳定性好等优点,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

11、也可作为由光敏性而变色的产品的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.第59页/共69页用酸酐的C-酰化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-酰化是一类重要的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、反应。酰化产物再经脱水闭环便成为蒽醌、2-甲甲基蒽醌、基蒽醌、2-氯蒽醌等中间体氯蒽醌等中间体，用于制备各种还原，用于制备各种还原染料染料。+OCCOO+ 2AlCl3苯溶剂5560H2SO4COOHCO第60页/共69页2,6-二甲基

12、二甲基-4-叔丁基苯乙酮叔丁基苯乙酮香料中间体香料中间体CH3+ (CH3CO)2O冰乙酸，AlCl345(H3C)3CH3CH3(H3C)3CH3水解COCH3第61页/共69页羧化反应（羧化反应（了解了解）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+ CO2药物中间体药物中间体第62页/共69页其他酰化剂的C-酰化（了解）当芳香化合物的芳环上有供电子基（羟基、甲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，为了避免氧基、二烷氨基、酰氨基）时，为了避免C

13、-酰酰化时发生副反应，通常选用温和的催化剂，如化时发生副反应，通常选用温和的催化剂，如无水氯化锌、聚磷酸等。无水氯化锌、聚磷酸等。第63页/共69页+CH3COOH苯溶剂115120OHOHOHOHCOCH3H2O2,4-二羟基苯乙酮二羟基苯乙酮医药中间体医药中间体第64页/共69页+N(CH3)2HCl.(H3C)2N+COCl220(H3C)2NCOCl2(H3C)2N+ZnCl24090(H3C)2NCOCl2+N(CH3)2HCl.(H3C)2NCN(CH3)2O碱性染料中间体碱性染料中间体 第65页/共69页OHOHCOCH2CH3OHOHCO(CH2)4CH3OCH3COCH3类似方法可得到以下医药中间体类似方法可得到以下医药