精细有机合成 第四章 酰化.pptVIP

第四章 酰化 酰化指的是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所取代的反应，碳原子上的氢被酰基取代的反应叫做C-酰化，生成的产物是醛、酮或羧酸。氨基氮原子上的氢被酰基取代的反应叫做N-酰化，生成的产物是酰胺。羟基氧原子上的氢被酰基取代的反应叫做O-酰化，生成的产物是酯，因此也叫酯化。 常用酰化剂 常用的酰化剂有： 1．羧酸 甲酸，草酸； 2．酸酐 一氧化碳，二氧化碳； 3．酰氯 光气，乙酰氯； 4．羧酸酯 乙酰乙酸乙酯； 5．酰胺 尿素； 6．其他 双乙烯酮，二硫化碳。 最常用的是酰氯，羧酸和酸酐。它们的活泼次序是： 酰氯 酸酐 羧酸。 酰化 4．1 N-酰化 　N-酰化反应历程如下： 首先是酰化剂的碳酰基中带部分正电荷的碳原子向伯胺氨基氮原了上的未共用电子对作亲电进攻，形成过渡配合物，然后脱去HZ而形成羧酰胺。Z可以是—OH，—Cl，—OR。 4.1.1用酰氯的N-酰化 4.1.1.1羧酰氯的N-酰化 羧酰氯一般是由相应的羧酸与亚硫酰氯、三氯化磷、三氯化磷加氯气或光气尾气相作用而制得的。反应为： 4.1.1.1羧酰氯的N-酰化 高碳酯羧酰氯亲水性差，容易水解，其Ｎ—酰化反应要在有机溶剂中和较高温度下进行，而且要用吡啶或其他缚酸剂。 乙酰氯等低碳羧酰氯的Ｎ—酰化反应速度较快，反应可以在水介质中进行。为了减少酰氯水解的副反应，在滴加酰氯的溶液的同时要滴加氢氧化钠溶液控制ＰＨ值在７～８。 苯甲酰氯及其取代衍生物活性比低碳酯氯差些，但一般不易水解，可在强碱性水介质中进行Ｎ—酰化反应。 4.1.1.２芳磺酰氯的N-酰化 芳磺酰氯一般是由相应的芳香族化合物与过量的氯磺酸相作用而制得的，重要的芳磺酰氯有： 芳磺酰氯一般不易水解，N-酰化反应可在水介质中在PH为8~9时进行。例如： 4.1.1.３芳羧酸加三氯化磷的N-酰化 　有些芳羧酸的酰化能力很弱，又不易制成工业品的酰氯，这时可以采用在酰化反应物中加入三氯化磷的N-酰化法。此法主要用于从2-羟基3-萘甲酸（以下简称2，3-酸）与苯胺制2-羟基-3-萘甲酰苯胺。它的商品名称叫色酚AS，是染料中间体。如果以其他芳胺衍生物代替苯胺，可制得一系列色酚。 如下反应： 4.1.1.4 其他酰氯的N-酰化反应 三聚氰酰氯（C3N3Cl3）的N-酰化 三聚氰酰氯是三聚氰酸的三酰氯，在其分子中，三个氯原子依次与氨或胺的反应活性是不同的。 光气（COCl2）的N-酰化 光气是碳酸的二酰氯，是非常活泼的酰化剂。用光气的N-酰化可以制得三种类型的重要产品： 1.氨基甲酰氯衍生物 （R－NHCOCl） 2.异氰酸酯 （R－N＝C＝O） 3.脲类衍生物 4.1.2 酸酐的N-酰化 在酸酐中最常用的是乙酐，其次是邻苯二甲酸酐等，用乙酐的N-酰化反应如下式所示： 式中R1可以是氢、烷基或芳基，R2可以是氢或烷基。这个反应不生成水，因此是不可逆的。 4.1.2 酸酐的N-酰化 如果被酰化的胺和酰化产物熔点不太高，在乙酰化时可不另加溶剂。 如果被酰化的胺和酰化产物熔点较高，就需要另外加苯，甲苯或氯苯等非水溶性惰性有机溶剂。 如果被酰化的胺和酰化产物易溶于水，而乙酰化的速度比乙酐的水解速度快的多，乙酰化反应也可以在水介质中进行。 4.1.3 羧酸的N-酰化 羧酸价廉易得，但反应活性弱，一般只有在引入甲酰基，乙酰基，羧甲酰基时才使用甲酸作酰化剂。另外羧酸酰化剂一般只用于碱性较强的氨或胺的N-酰化。 用羧酸的N-酰化是一个可逆的过程，首先生成铵盐，然后脱水生成酰胺： 4.1.3 羧酸的N-酰化 为了使酰化反应尽可能完全并使用过量不太多的羧酸，必须除去反应生成的水，脱水的方法主要有下述几种。 1．高温熔融脱水酰化法 2．反应精馏脱水酰化法 3．溶剂共沸蒸馏脱水酰化法 此3种方法的用法见书P253页。 4.1.4 其他酰化剂的N-酰化 酰胺的N-酰化 尿素是最廉价的酰胺，在小批量制备脲衍生物是可以替代光气，反应式如下 羧酸酯的N-酰化 羧酸酯是弱的N-酰化，这反应可看作酯的氨解： 4.1.4 其他酰化剂的N-酰化 双乙烯酮的N-酰化 双乙烯酮是将乙酸热解得乙烯酮，然后低温二聚而制得的。反应为： 4.2 O-酰化 O-酰化指的是醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基取代而生成酯的反应，因此又叫酯化反庆，几乎所有用于N-酰化的酰化剂都可用于O-酰化。 O-酰化反应也