第三章?;磻n件_第1頁
第三章酰化反應課件_第2頁
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文檔簡介

Chapter3AcylationReaction第三章?;磻?/p>

Chapter3AcylationReaction第三1概述

1定義:有機物分子中O、N、C原子上導入酰基的反應概述1定義:有機物分子中O、N、C原子上導入酰基的反應22分類:根據(jù)接受酰基原子的不同可分為:氧酰化、氮酰化、碳?;?意義:藥物本身有?;八幵砗铣墒侄?/p>

2分類:3常用的酰化試劑常用的酰化試劑4第一節(jié)?;磻獧C理一、電子反應機理1.親電反應機理1)單分子歷程-酰鹵、酸酐第一節(jié)酰化反應機理一、電子反應機理52)雙分子歷程?;俾逝c?;瘎┖捅货;餄舛染嘘P系,為動力學二級反應。2)雙分子歷程63)?;瘎┑膹娙蹴樞騔的電負性越大,離去能力越強,其?;芰υ綇?。判斷方法為:HZ的Ka越大或Pka越小,酸性越強,離去能力越強3)?;瘎┑膹娙蹴樞?4)被?;锏幕钚杂H核能力越強,越容易?;梢愿鶕?jù)被?;颮-YH堿性來衡量RNH2>ROH>RHR的影響:在O,N?;?,R=Ar時,活性下降,故RNH2>ArNH2及ROH>ArOHR的影響:立體位阻大,酰化困難4)被?;锏幕钚?2.親核反應機理極性反轉(zhuǎn)-a氰醇衍生物T,1976,32,1943二、自由基反應機理產(chǎn)物復雜,應用有限2.親核反應機理9第二節(jié)氧原子的?;磻?/p>

是一類形成羧酸酯的反應是羧酸的酯化反應是羧酸衍生物的醇解反應第二節(jié)氧原子的?;磻?/p>

10一、醇的氧酰化1)羧酸為?;瘎?/p>

提高收率:

加快反應速率:(1)提高溫度

(2)催化劑(降低活化能)(1)增加反應物濃度

(2)不斷蒸出反應產(chǎn)物之一

(3)添加脫水劑或分子篩除水。一、醇的氧?;?)羧酸為?;瘎?1)增加反應物濃度11酯化反應的機理*1加成-消除機理雙分子反應一步活化能較高質(zhì)子轉(zhuǎn)移加成消除四面體正離子-H2O-H+按加成-消除機制進行反應,是酰氧鍵斷裂酯化反應的機理*1加成-消除機理雙分子反應一步活化能較高質(zhì)12*3oROH按此反應機理進行酯化。*由于R3C+易與堿性較強的水結(jié)合,不易與羧酸結(jié)合,故逆向反應比正向反應易進行。所以3oROH的酯化反應產(chǎn)率很低。*2碳正離子機理屬于SN1機理該反應機理也從同位素方法中得到了證明(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2O-H+按SN1機理進行反應,是烷氧鍵斷裂+(CH3)3COH+H2O*3oROH按此反應機理進行酯化。*2碳正離子機13僅有少量空阻大的羧酸按此反應機理進行*3酰基正離子機理H2SO4(濃)-H+屬于SN1機理78%CH3OH僅有少量空阻大的羧酸按此反應機理進行*3?;x子機理H14醇的結(jié)構(gòu)對?;磻挠绊懥Ⅲw影響因素:伯醇>仲醇>叔醇、烯丙醇叔碳正離子傾向與水反應而逆轉(zhuǎn)(3)影響因素①醇結(jié)構(gòu)影響醇的結(jié)構(gòu)對酰化反應的影響(3)影響因素15電子效應的影響羥基a位吸電子基團通過誘導效應降低O上電子云密度,使親核能力降低芐醇、烯丙醇由于p-p共軛,使活性降低電子效應的影響16②羧酸的結(jié)構(gòu)R帶吸電子基團-利于進行反應;R帶給電子不利于反應R的體積若龐大,則親核試劑對羰基的進攻有位阻,不利于反應進行羰基的a位連有不飽和基和芳基,除誘導效應外,還有共軛效應,使酸性增強②羧酸的結(jié)構(gòu)17③催化劑i提高羧酸反應活性(a)質(zhì)子酸催化法:濃硫酸,氯化氫氣體,磺酸等(b)Lewis酸催化法:(AlCl3,SnCl4,FeCl3,等)③催化劑(b)Lewis酸催化法:(AlCl3,SnC18例第三章?;磻猵pt課件19(c)DCC二環(huán)己基碳二亞胺(c)DCC二環(huán)己基碳二亞胺20第三章?;磻猵pt課件21例:

第三章?;磻猵pt課件22ii用來提高醇的反應活性偶氮二羧酸酯法(活化醇制備羧酸酯)ii用來提高醇的反應活性偶氮二羧酸酯法(活化醇制備羧酸酯)23Mitsunobureaction.

Mitsunobureaction.

24MechanismMechanism25第三章?;磻猵pt課件26(4)應用特點①伯醇酯的制備(4)應用特點①伯醇酯的制備27②仲醇酯的制備薄荷醇②仲醇酯的制備薄荷醇28③叔醇酯的制備③叔醇酯的制備292.羧酸酯為?;瘎?1)反應通式R2、R1要求?2.羧酸酯為酰化劑30(2)反應機理①酸催化機理:-增強羧酸酯的活性(2)反應機理31②堿催化機理增強醇的活性②堿催化機理32(3)影響因素羧酸酯結(jié)構(gòu)的影響如a位有吸電子基團,將增強其活性短鏈的羧酸乙酯、甲酯,更常用在RCOOR1中,R1OH酸性越強,酯的?;芰υ綇姡?)影響因素33例:局麻藥丁卡因第三章?;磻猵pt課件34例:抗膽堿藥溴美噴酯(寧胃適)

例:抗膽堿藥溴美噴酯(寧胃適)35例:抗膽堿藥格隆溴胺(胃長寧)的合成例:抗膽堿藥格隆溴胺(胃長寧)的合成36②活性酯的應用i羧酸硫醇酯

②活性酯的應用37ii羧酸吡啶酯ii羧酸吡啶酯38iii羧酸三硝基苯酯Cl-TNB

iii羧酸三硝基苯酯39iv羧酸異丙酯(適用于立體障礙大的羧酸)iv羧酸異丙酯(適用于立體障礙大的羧酸)40V苯并三唑酯V苯并三唑酯413酸酐為?;瘎?)反應通式3酸酐為酰化劑42(2)反應機理①H+

催化②Lewis酸催化

(2)反應機理43③堿催化:無機堿:(Na2CO3、NaHCO3、NaOH)去酸劑;有機堿:吡啶,Et3N第三章酰化反應ppt課件44(3)影響因素催化劑的影響三氟甲磺酸鹽催化Cu(OTf)2、Sc(OTf)3、Yb(OTf)3、Bi(OTf)3等比吡啶類更有效(3)影響因素45(4)應用特點單一酸酐應用有限,一般使用混合酸酐i羧酸-三氟乙酸混合酸酐(適用于立體位組較大的羧酸的酯化,臨時制備)(4)應用特點46第三章?;磻猵pt課件47ii羧酸-磺酸混合酸酐

iii羧酸-多取代苯甲酸混合酸酐

Yamaguchi酯化ii羧酸-磺酸混合酸酐48iv羧酸-磷酸混合酸酐BOP-ClDPPAiv羧酸-磷酸混合酸酐49其它混合酸酐

其它混合酸酐504.酰氯為酰化劑(酸酐、酰氯均適于位阻較大的醇)(2)反應機理Lewis酸催化

4.酰氯為?;瘎?酸酐、酰氯均適于位阻較大的醇)51堿催化堿催化52例

例53(4)應用特點①選擇性酰化有機錫體系實現(xiàn)選擇性?;?,2-二醇的酰化(4)應用特點54②叔醇的?;尤階g+、Li+鹽,提高收率②叔醇的酰化555酰胺為?;瘎?活性酰胺)

5酰胺為?;瘎?活性酰胺)56(3)應用特點①酰基咪唑為?;瘎?/p>

(3)應用特點57②PTT為?;瘎┻m用于對酸、堿均不穩(wěn)定醇的?;磻谥行詶l件下進行②PTT為酰化劑58羧酸需要活化10為活性中間體一個五元雜環(huán)用來活化例例59活化試劑為CDI優(yōu)點:酸的活化、酰化、硝基還原可在同一溶劑中進行-EtOAc第三章?;磻猵pt課件60MechanismN上無孤對電子參與共振,鍵更易斷裂N-H的化學位移Mechanism616.乙烯酮為?;瘎?乙酰化)對于某些難以?;氖辶u基,酚羥基以及位阻較大的羥基采用本法6.乙烯酮為?;瘎?乙?;?62第三章酰化反應ppt課件63第三章?;磻猵pt課件64

二酚的氧?;脧婖;瘎?酰氯、酸酐、活性酯二酚的氧酰化用強?;瘎?酰氯、酸酐、活性酯65

第三章?;磻猵pt課件66酸酐為?;瘎├?/p>

酸酐為酰化劑67選擇性?;x擇性酰化68相轉(zhuǎn)移條件下,利用酚羥基與堿性催化劑成鹽的性質(zhì),選擇性酰化:相轉(zhuǎn)移條件下,利用酚羥基與堿性催化劑成鹽的性質(zhì),選擇性酰化:69第三節(jié)氮原子上的?;磻?/p>

比羧酸的反應更容易,應用更廣一、脂肪氨-N?;谌?jié)氮原子上的?;磻?/p>

一、脂肪氨-N?;?0第三章酰化反應ppt課件711.羧酸為?;瘎?/p>

(1)DCC為催化劑(2)活性磷酸酯為催化劑1.羧酸為酰化劑(1)DCC為催化劑722羧酸酯為?;瘎├?羧酸酯為?;瘎?3例第三章?;磻猵pt課件74

3酸酐為酰化劑3酸酐為?;瘎?5第三章酰化反應ppt課件76如用環(huán)狀酸酐?;瘯r,在低溫下常生成單酰化產(chǎn)物,高溫加熱則可得雙?;瘉啺啡缬铆h(huán)狀酸酐酰化時,在低溫下常生成單酰化產(chǎn)物,高溫加熱則可得77

4酰氯為?;瘎?酰氯為?;瘎?8二、芳胺N-酰化二、芳胺N-?;?9

第三章?;磻猵pt課件80

第四節(jié)碳原子上的酰化反應

一、芳烴的C-酰化

1Friedel-Crafts(F-C)傅-克?;磻?1)反應通式第四節(jié)碳原子上的?;磻?/p>

一、芳烴的C-?;?1(2)反應機理(2)反應機理82第三章?;磻猵pt課件83(3)影響因素①酰化劑的影響I.?;瘎┑挠绊慖>Br>Cl>F)(3)影響因素84ii?;瘎┙Y(jié)構(gòu)的影響

ii?;瘎┙Y(jié)構(gòu)的影響85第三章?;磻猵pt課件86用酸酐作酰化劑,可制取芳酰脂肪酸,并可進一步環(huán)和得芳酮衍生物用酸酐作?;瘎?,可制取芳酰脂肪酸,并可進一步環(huán)和得芳酮衍生物87iii被?;锏挠绊慽iii溶劑的影響最好選用CCl4,CS2惰性溶劑.第三章?;磻猵pt課件882.Hoesch反應酚或酚醚在氯化氫和氯化鋅等Lewis酸的存在下,與腈作用,隨后進行水解,得到?;踊蝓;用?.Hoesch反應89(2)機理Hoesch-芳酮與Gattermann-芳醛類似,(2)機理90(3)影響因素:要求電子云密度高,即苯環(huán)上一定要有2個供電子基(一元酚不反應)第三章?;磻猵pt課件91最終產(chǎn)物為苯甲醛(適用于酚類及酚醚類芳烴)3.Gattermann反應(Hoesch反應的特例)芳香化合物在三氯化鋁或二氯化鋅存在下與HCN和HCl作用所發(fā)生的芳環(huán)氫被甲?;〈姆磻?。

3.Gattermann反應(Hoesch反應的特例)92第三章酰化反應ppt課件93Gattermann-KochformylationGattermann-Kochformylation94第三章?;磻猵pt課件954Vilsmelier-haack反應用N-取代甲酰胺作酰化劑,三氯氧磷催化芳環(huán)甲酰化的反應4Vilsmelier-haack反應96第三章?;磻猵pt課件97

反應機理

Vilsmeier-Haackformylation

反應機理

Vilsmeier-Haackformylat98第三章?;磻猵pt課件99例例100第三章酰化反應ppt課件1015Reimer-Tiemann反應芳香族化合物在堿溶液中與氯仿作用,也能發(fā)生芳環(huán)氫被甲?;〈姆磻?,叫做Reimer-Tiemann反應。

5Reimer-Tiemann反應102第三章?;磻猵pt課件103第三章酰化反應ppt課件104二、烯烴的C-酰化加成的方向服從馬氏規(guī)則,?;鶅?yōu)先進攻氫原子較多的碳原子二、烯烴的C-?;映傻姆较蚍?/p>

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