第六章酰基化反应ppt课件

1、第五章酰化反应是向有机化合物分子中的碳、氮、氧、硫等原子中导入脂肪族或芳香族酰基的反应，称为酰化反应，简称为酰化。 酰基是指从含氧无机酸、有机酸、磺酸分子中除去羟基后残留的基团。 将(RCO-，酰化-酰基诱导氮原子上的酰胺化合物的反应称为酰化，将酰化-酰基导入碳原子上合成芳香族酮和醛的反应称为酰化。 酰化反应可以将下述通式中的RCOZ作为酰化剂，z表示-X、- ocor、-OH、- or、- nhr等。 GH是酰化物，其中g表示ARNH-、rNH -、ro -、Ar等。酰化反应的介绍，研究意义：(1)在羟基和氨基等官能基中导入酰基，可以改变原化合物的性质和功能。 例如染料的染色性能和牢度指标发

2、生变化的情况下，向药物分子中导入酰基的话，药物性就会发生变化(2)保护氨基，反应结束后将酰基水解除去。 例如，在苯胺中导入硝基的情况下，苯胺和混合酸的亲电取代反应一般即可。 但是苯胺很容易被氧化，甚至空气中的氧也能把无色透明的苯胺液体在几小时内氧化成黑色的苯醌染料，混合酸是一种更强的氧化剂，必须保护氨基酸并用混合酸硝化。 如果不保护氨基，黑色染料苯醌，酰化反应介绍，2 .定义：酰化反应是指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取代的反应。3 .分类：5.1 N酰基化反应，一，n-酰基化的基本原理，n-酰基化-是使胺系化合物与酰基化剂反应，在氨基的氮原子上导入酰基作为酰胺

3、化合物的反应。 n-酰化反应目的：其一是为了给化合物赋予新的性能而将酰基保持在最终生成物中，其二是为了保护氨基，即一旦向氨基的氮中导入酰基后，进行其他的合成反应，直到反应结束为止，最后用水导入的酰基胺系化合物的酰化是发生在氨基氮原子上的亲电子取代反应。常用的酰化试剂，常用的酰化剂是酰氯、酸酐、羧酸。 例如乙酰氯、乙酸酐、马来酸酐、甲酸、乙酸、草酸等。 活性序列顺序为酰氯酸酐羧酸。5.1n-酰基化反应、酰基化反应的历史可以表示属于亲电取代反应，2. N-酰基化的影响因素：(1)酰基化剂的活性的影响：反应活性，酰氯酸酐羧酸，(2)胺结构的影响：氨基氮原子上的电子云密度高胺类被酰基化的反应活性为伯胺

4、仲胺，脂肪族胺芳香族胺。 对于芳香族胺，环上有给电子性基的话，碱性变强，芳香族胺的反应活性变强。 相反，环上有吸电子基的话，碱性变弱，反应活性降低。 (3)立体障碍效果：无空间障碍的胺的活性比有空间障碍的胺高。5.1 N酰基化反应、羧酸、酸酐、酰氯的反应活性按从大到小的顺序，芳香族酰氯的反应活性低于脂肪族酰氯(例如，乙酰酰氯)。 在酯类的情况下，由弱酸形成的酯(乙酰乙酸乙酯等)可以作为酰化剂使用，但由强酸形成的酯，由于酸根的电子吸引力强，酯中的烷基的正电荷变大，因此，不是酰化剂，例如硫酸二甲酯等，而是烷基化剂、5.1 N酰化反应、二、n-酰化方法、1、羧酸的n-酰化、用羧酸酰化胺类的反应是可逆

5、反应。 酰化反应的通式的适用范围：碱性强的胺类进行酰化，为了进行反应，使用过剩的羧酸，同时除去反应生成的水，除去反应生成的水的方法在反应物中加入甲苯和二甲苯，共沸蒸馏脱水五氧化二磷、三氯氧、5.1 N酰化反应、2 .酸酐的n-酰化、酸酐的胺类的酰化反应的通式为：反应的特征：反应是不可逆的，反应可以在水介质中进行。 对于二胺类，只酰化一个氨基时，首先，可以用相同摩尔比的盐酸，将二胺中的一个氨基变成盐酸盐来保护，然后，用一般的方法进行酰化。 例如，间苯二胺在水介质中加入适量的盐酸后，在40下用醋酸酐酰化，先制备间氨基乙酰苯胺盐酸盐。 中和可以得到对氨基乙酰苯胺，它是一种有用的中间体。5.1 N酰基

6、化反应、3 .酰氯的n-酰基化反应、酰氯的酰基化反应，反应的特征：反应是不可逆的。 在反应中，需要加入NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、N(C2H5)3等碱性物质，中和生成的氯化氢，使氨基保持游离状态，提高酰化反应的收率。 (1)脂肪酸氯化物被酰化，脂肪酸氯是强酰化剂，在氨基中导入长碳链酰基的情况下，经常采用。 例如，壬基氯在一定的条件下，可以将3，4 -二氯苯胺酰化，得到壬基酰化物。5.1 N酰化反应、氯化乙酰氯是一种非常活跃的酰化剂。 甲基中的氢原子被氯取代时，酰基的碳原子上的正电荷进一步增加，所以酰基化反应在低温下就结束。 例如，5.1n-酰基化反应，(2)芳香族伯

7、胺或仲胺用丙氨酸酰氯酰化时，在芳纶氯化物和丙氨酸磺酰氯中常用的芳基羧酸酰氯和芳基磺酰氯中，有很多价值的中间体，例如光气在水介质中，在低温下可与二分子的芳基胺反应生成二芳基脲衍生物，反应释放的氯化氢可被碱中和。 例如，j酸可以通过用光气进行酰基化而得到猩猩氨基酸，它是重要的染料中间体。5.1 N酰化反应，在有机溶剂中酰化。 光气在有机溶剂(如甲苯、氯苯、邻二氯苯)中，在低温下与等摩尔量的阿拉米起作用，老师变成芳纶甲基氯化物，加热处理，变成芳基异氰酸酯。 应用：甲苯二异氰酸酯的制造、甲苯二异氰酸酯合成发泡塑料、涂料、耐磨橡胶和高强度胶粘剂的重要中间体。5.1n-酰化反应、4 .二乙基酮的n-酰化、

8、二乙基酮的制造、基于二乙基酮和芳胺的反应的乙酰芳胺的合成、5.1n-酰化反应、5.n -酰化的终点的控制是芳胺的酰化物不能酰基化。 利用该特性可以在滤纸上进行渗透试验，定性地检查酰化的终点。 重氮化法也可以定量测定，用标准亚硝酸钠溶液滴定未反应的芳胺，将其含量控制在0.5%以下。5.1 N酰基化反应、6 .酰基化水解、酰胺在一定条件下水解，生成相应的羧酸和胺。 常用的简单酰基对水解的稳定性顺序，水解反应可在碱性溶液或酸性溶液中进行。 选择水解条件时，要注意酰胺键的稳定性和胺类的稳定性，防止某胺类对介质pH的敏感性，防止高水解温度下的氧化副反应。 碱水解经常使用氢氧化钠水溶液，某种加热后也不溶解

9、的胺使用氢氧化钠的醇水溶液。 酸性水解多使用稀盐酸溶液，根据情况加入少量的硫酸，加速水解。 水解反应一般在回流温度下进行。5.2 C酰化反应、一、芳香环的酰化反应、1.FriedelCrafts酰化反应(弗雷德里克反应)、三氯化铝或其他路易斯酸(或质子酸)的催化剂下，酰化剂和芳香族烃发生环上的亲电取代，芳香族酮、5.2c-酰化反应，(1)反应机理，催化剂和酰化剂首先发生作用，生成酰基阳离子活性中间体，攻击芳香环上的电子云密度大的碳，取代该碳上的氢，生成芳香族酮，5.2c-酰化反应，反应后生成的酮和三氯化铝AlCl3的使用量必须超过反应物的摩尔数。 (2)影响反应的因素，酰化剂。 各种酰化剂的反

10、应活性顺序酰卤羧酸、含有不同卤素的卤化物的反应活性顺序为： 5.2 C酰基化反应、烃基的结构影响反应的：酰基的-碳原子为叔碳时，由于AlCl3作用容易形成叔碳正离子，因此、5.2 C酰化反应，常用的酸酐多为二元酸酐，如琥珀酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐及其衍生物。 二元酸酐可以用于制备芳族聚酰胺脂肪酸，该酸被锌汞合金盐酸还原，得到长链羧酸，然后得到分子内酰化的环酮。5.2 C酰化反应、羧酸可以直接作为酰化剂使用，一般以硫酸、磷酸、优选氟化氢为催化剂。5.2 C酰化反应，被酰化物的结构。 fried El -与crafts烷基化反应相似。 酰化反应是亲电取代反应，取代芳香环的酰化反应按照与芳香环邻

11、接、有对位基时，酰基主要进入对位，对位被占有时进入邻接的规则进行。5.2 C酰基化反应是多电子的杂环(呋喃、噻吩、吡咯等)容易进行酰基化反应； 没有电子的杂环(例如吡啶、嘧啶等)很难酰基化。 催化剂和溶剂。 当酰化剂为酰氯和酸酐时，多以路易斯酸，例如AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2等为催化剂.如果酰化剂为羧酸，多以H2SO4、HF和H3P04等为催化剂。 路易斯酸的催化活性的大小顺序，质子酸的催化活性的大小顺序，5.2c-酰化反应、5.2c-酰化反应、溶剂的选择非常重要，不仅影响反应的收率，还可能影响酰化的导入位置。 例如，常用的溶剂有二硫化碳、硝基苯、四氯化碳、二氯甲烷、石油醚等。

12、5.2 C酰化反应、2.Hoesch (霍本-赫什)反应、腈系化合物和氯化氢在路易斯酸氯化锌催化下，与含有羟基和烷氧基的芳香族烃反应，生成对应的酮胺，水解得到含有羟基和烷氧基的芳香族酮该反应以腈为酰基化试剂，间接向芳香环中导入酰基，是合成酚、酚醚类芳香族酮的重要方法。 反应历史是腈化合物首先与氯化氢结合，在无水氯化锌的催化剂下，形成具有碳正离子活性的中间体，对苯核进行亲电攻击，通过-络合物转化为酮胺，再水解得到芳香族酮。 5.2c-酰基化反应、5.2c-酰基化反应、3 .芳香环中的甲酰化反应(1) Gattermann反应是根据德国化学家Ludwig gattermann (Ludwig ga

13、ttermann )，用两种方法可以在芳香环中导入甲酰基也就是以氰化氢和氯化氢为酰化剂、以氯化锌或三氯化铝为催化剂，向芳香环中导入甲酰基的方法。5.2 C酰化反应是通过使用无水氰化锌Zn(CN)2和氯化氢代替氰酸和氯化氢，在反应中逐渐释放出氰酸，使反应更顺利。 该反应可用于烷基苯、酚醚、吡咯、吲哚等杂环的甲酰化。 对于烷基苯，要求反应条件激烈，需要用过剩的三氯化铝催化反应。 多酚和多酚的反应条件温和，有时不使用催化剂。 5.2c-酰化反应，5.2c-酰化反应，另一种方法是催化一氧化碳和氰化氢在三氯化铝、氯化亚铜的存在下，与芳香环反应，在芳香环中导入甲酰基。 该方法被称为一氧化碳法，或称为加特曼

14、咖啡反应，是傅立叶化反应的一种。反应主要用于烷基苯、烷基联苯等具有推进电子取代基的芳香族甲醛的合成。 除了用AlCl3主催化剂分割反应中使用的催化剂以外，加入CuCl、NiCl2、CoCl2、TiCl3等辅助催化剂刑的方法不适用于苯酚和苯酚醚的甲酰化。5.2 C酰基化反应、(2)以Vilsmeier (维尔迈)反应被氮取代的甲酰胺为甲酰化剂，在三氯喹啉的作用下在芳香环或芳香杂环中导入甲酰基的反应称为Vilsmeier反应。5.2 C酰化反应、反应机理一般被认为是甲酰胺和三氯甲烷生成加成物，进一步解离为具有碳正离子的活性中间体，使芳香环进行亲电取代反应，一生成-氯胺就立即水解成醛。5.2 C酰化

15、反应、Vilsmeier反应是在n，n-二烷基苯胺、酚类、酚类和多环芳香族烃等较活跃的芳香族化合物的芳香环中导入甲酰基的最常见的方法。 对于多电子的芳香族杂环，例如呋喃、噻吩、吡咯、吲哚等化合物环的甲酰化，用该方法反应也可得到好的收率。5.2 C酰化反应、Vilsmeier反应中最常用的催化剂是POCl3，其他CoCl2、ZnCl2、SOCl2等也可以作为催化剂使用。5.2 C酰化反应、二、活性亚甲基化合物的酰化反应具有活性亚甲基的化合物(例如乙酰乙酸乙酯、丙二酸酯、氰基乙酸酯等)通过与酰化试剂进行酰化反应酰氯是常用的酰化剂。 酸酐和酯有时也可以作为酰化剂使用。5.2 C酰化反应、乙酰乙酸乙酯

16、的活性亚甲基羰基化，得到，-二酮酸酯。 二酮酸酯可以在一定条件下选择性分解。 得到了新的-酮酸酯或1，3 -二酮衍生物。 例如，-二酮酸酯在水溶液中加热回流，选择性地除去乙氧基羰基，可以得到1，3 -二酮衍生物； 在氯化铵水溶液中反应后，含有碳的酰基(通常为乙酰基)被选择性地分解除去，从而得到新的-酮酸酯。5.2 C酰化反应、三烯胺的羰基化反应、醛、酮和仲胺形成的烯胺，-位碳具有强的亲核性，不仅能与烷基化剂进行烷基化反应，而且能与酰卤等酰化剂进行酰化反应是在醛固酮碳中间接导入酰基，得到1，3二羰基化合物的有效方法。5.2 C酰化反应、酰化剂氯、酸酐、氯甲酸乙酯等反应的特征：副反应少，反应中不需要加入其他催化剂，因此，可以避免在碱催化剂下可能产生的醛和酮的自缩合反应， 应用：得到的-酰基环酮用碱开环，得到长链的酮酸，用黄鸣龙法还原得到饱和的长链羧酸，后者用金属氢化物还原得到直链的高碳醇。 例如三烷醇制造、5.2 C酰基化反应、5.3反应例、1.2， 4-二羟基己苯(己酮)的制备，5.3反应例，原料比-间苯二酚：己酸：氯化锌=1.00:5.00:1.50 己醇间双酚：锌汞合金：盐酸=1. 00:1.30:4 . 在1200C下反应3h得到缩合物，该缩合物为医用口服防虫剂，5.3反应例，2.o-甲氧基-对氨基-苯甲醛的制备，5.3反应例，原料为二羟基乙基苯胺；