精细有机合成与设计5酰基化反应讲解课件

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1、第五章酰基化反应第一节N－酰化反应第二节C－酰化反应酰化反应有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原子或硫原子相连的氢被酰基取代硫酸硫酰基砜基羰基碳酰基（羧基）碳酸甲酰基（醛基）甲酸乙酰基乙酸苯磺酰基苯甲酰基酰基酰化试剂常用酰化剂（1）羧酸RCOOH,HCOOH,CH3COOH,HOOCCOOH·2H2O（2）酸酐：CO2(碳酸酐)CO(甲酸酐)（3）酰氯δ1+δ2+δ3+δ1+<δ2+<δ3+酰化剂的反应活性（4）弱酸酯ClCH2COOC2H5,CH3COCH2COOC2H5（5）双乙烯酮其他1.酰化的目

2、的（1）永久性酰化N原子上引入酰基后可改变原化合物性质和功能。如染料的染色性能和牢度指标有所改变，药物分子中引入酰基可改变药性例：扑热息痛的合成（一种解热镇痛药），其制备经过乙酰基化反应OHNH2OHNHCCH3(CH3CO)2OO第一节N－酰化反应N－酰化是制备酰胺的重要方法。（2）过渡性酰化如：苯胺的硝化直接硝化很容易被氧化，必须先将氨基保护起来才能用混酸硝化。若不保护胺基，则：黑色染料——苯醌一、N－酰化反应基本原理二、N－酰化方法三、应用实例：对乙酰氨基酚（扑热息痛）的合成本节内容★　一、N－酰化

3、反应基本原理1.N－酰化反应历程：属于亲核取代反应2.N－酰化影响因素：（1）酰化剂的活性酰氯＞酸酐＞羧酸（2）胺类结构氨基氮原子上电子云密度越高，碱性越强，则胺被酰化的反应性越强。反应活性：脂肪胺＞芳胺有供电子基芳胺＞有吸电子基芳胺（3）空间位阻效应活性：无空间阻碍的胺>有空间阻碍的胺★二、N－酰化方法1.用酰氯的N－酰化（1）例反应不可逆。酰氯是强酰化剂，与胺类的酰化反应是放热且剧烈的，所以通常是在<0℃下进行,常在剧烈搅拌下需将酰氯缓慢滴入反应体系。（2）需加入缚酸剂反应中生成的氯化氢与游离胺结合成

4、盐，降低了N－酰化反应的速度，因此在反应过程中一般要加入缚酸剂，使胺保持游离状态，以提高反应速度和收率常用的缚酸剂有：氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、吡啶、哌啶及三乙胺等有机叔胺。例：安果中间体的合成光气（碳酰氯）（1）酰化活性很高（2）有剧毒。氨基甲酰氯氨基甲酸酯异氰酸酯脲类化合物粘合剂及塑料的重要原料★　二、N－酰化方法2.用酸酐的N－酰化反应不可逆。最常用乙酸酐，它的活性较高，在反应温度较低（20℃~90℃）时反应即能顺利完成，反应不可逆。二元胺类的单酰化（酰氯效果不好）：先用等物质的量的盐酸进

5、行氨基保护，同时控制滴加顺序，再进行酰化。★　二、N－酰化方法3．用羧酸的N－酰化羧酸的活性较弱（用于碱性强的芳胺）反应属于可逆反应。增加酸用量脱去反应生成水脱水剂：P2O5、POCl3等溶剂共沸蒸馏脱水法苯-水:Tb69.2含水8.8%甲苯-水:Tb85.0含水20%★　二、N－酰化方法4.酰基的水解酰胺基可以在酸或碱催化下水解。氨基去保护的最便利方法。如：合成实例：由对胺基甲苯合成对胺基苯甲酸三、应用实例——扑热息痛的生产工艺1.反应原理:2.生产工艺过程：配料比：对氨基苯酚:冰醋酸:母液(含酸>50

6、%)=1:1:1(质量)。操作方法：将物料投入酰化釜，用夹套蒸气加热至110℃左右，回流反应4h，控制蒸出稀酸速度为每小时蒸出总量的1/10，待内温升至130℃以上，取样检验对氨基苯酚残留量<2.5%时，加入稀酸(含量>50%)，转入结晶釜结晶，离心，先用少量稀酸洗，再用大量水洗至滤液近无色，得扑热息痛粗品。精制：搅拌下将扑热息痛粗品、水及活性炭加热至沸腾，调节pH5.0~5.5，保温5min。将温度升至100℃时，趋热压滤，除去活性炭。滤液冷却结晶(加适量亚硫酸钠)，离心，滤饼用大量水洗至近无色，再用蒸

7、馏水洗涤，离心脱水，干燥得扑热息痛成品。滤液经浓缩、结晶，离心后再精制。第二节C－酰化C－酰化指的是碳原子上的氢被酰基所取代的反应，主要用于制备芳酮、芳醛以及羟基芳酸。Friedel－Crafts酰化反应在三氯化铝或其他酸的催化下，在芳环上引入酰基得到芳酮或芳醛的反应称为一、C－酰化反应原理二、C－酰化方法三、生产实例一、C－酰化反应原理★1．C－酰化反应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）。反应历程属亲电取代反应。一、C－酰化反应原理★2．反应特点：（1）1mo

8、l酰氯理论上需消耗1mol三氯化铝，但催化剂的实际用量还需过量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应：所以用酸酐作为酰化剂时三氯化铝的实际用量为：酸酐与三氯化铝的摩尔比1：2，再过量10%~50%。如1mol甲苯与1mol醋酐反应时需要2molAlCl3：一、C－酰化反应原理★3．C－酰化的影响因素（1）被酰化物的结构：芳环上有给电子基取代基时，