1、第八章 酰基化 第一節(jié) 概述,一、?；磻?yīng)介紹,二、?；噭?一、酰基化反應(yīng)介紹,1. 研究意義：,（1） 在羥基或氨基等官能團上引入?；罂筛淖冊衔镄再|(zhì)和功能。如染料的染色性能和牢度指標有所改變，藥物分子中引入?；筛淖兯幮?；,（2）可用來保護氨基，反應(yīng)完成后再將酰基水解去掉。,如：在苯胺上引入硝基時，我們一般用苯胺與混酸發(fā)生親電取代反應(yīng)即可。但苯胺非常易被氧化，甚至空氣中的氧氣就能將無色透明的苯胺液體在幾個小時內(nèi)氧化成黑色的苯醌染料，混酸更是一種強氧化劑，所以必須先將氨基保護起來才能用混酸硝化。,若不保護胺基，則：,黑色染料苯醌,一、酰基化反應(yīng)介紹,2. 定義：,?；磻?yīng)指的是有

2、機化合物分子中與碳原子、氮原子、氧原子或硫原子相連的氫被酰基所取代的反應(yīng)。,?；?指含氧酸中除去羥基后所剩余的部分（RCO）。如：,3. 分類：,二、?；噭?常用的?；瘎┦酋Ｂ?、酸酐和羧酸。 如乙酰氯、乙酸酐、順丁烯二酸酐、甲酸、乙酸、草酸等。,其活性排列次序為：酰氯酸酐羧酸。,第二節(jié) N?；磻?yīng),N?；侵苽漉０返闹匾椒?。,一、N?；磻?yīng)基本原理,二、N?；椒?三、應(yīng)用實例：,對乙酰氨基酚（撲熱息痛）的合成,一、N酰化反應(yīng)基本原理,1. N?；磻?yīng)歷程：,屬于親電取代反應(yīng),2. N酰化影響因素：,（1）?；瘎┑幕钚缘挠绊?：,反應(yīng)活性如下： 酰氯酸酐羧酸,（2）胺類結(jié)構(gòu)的影響 ：,氨

3、基氮原子上電子云密度越高，堿性越強，則胺被?；姆磻?yīng)性越強。,胺類被?；姆磻?yīng)活性是：伯胺仲胺，脂肪胺芳胺。,對于芳胺，環(huán)上有供電子基時，堿性增強，芳胺的反應(yīng)活性增強。反之，環(huán)上有吸電子基時，堿性減弱，反應(yīng)活性降低。,（3）空間位阻效應(yīng) ：,無空間阻礙的胺的活性高于有空間阻礙的胺。,產(chǎn)物可用作表面活性劑,二、N?；椒?1. 用酰氯的N?；?（1）舉例：,反應(yīng)不可逆。酰氯是一強?；瘎c胺類的?；磻?yīng)是放熱且劇烈的，所以通常是在冷卻的條件下進行。,（2）加入縛酸劑的原因及作用：,由于?；瘯r生成的氯化氫與游離氨結(jié)合成鹽，降低了N?；磻?yīng)的速度，因此在反應(yīng)過程中一般要加入縛酸劑來中和生成的氯化氫，

4、使介質(zhì)保持中性或弱堿性，并使胺保持游離狀態(tài)，以提高?；磻?yīng)速度和?；a(chǎn)物的收率。,常用的縛酸劑有：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉及三乙胺等有機叔胺。,二、N?；椒?2. 用酸酐的N?；?反應(yīng)不可逆。最常用的酸酐是乙酸酐，它的?；钚暂^高，在20 90時反應(yīng)即能順利完成。,對于二元胺類，如果希望只?；渲械囊粋€氨基時，可以先用等物質(zhì)的量比的鹽酸，使二元胺中的一個氨基成為鹽酸鹽，加以保護，然后再按一般的方法進行?；?。,二、N?；椒?3用羧酸的N?；?由于羧酸的活性較弱，反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)。,為了使可逆反應(yīng)盡量向正反應(yīng)方向進行，加快N酰化反應(yīng)的速度，通常采用兩種方法。一是加入少量強酸作催化劑，

5、或者用脫水劑移去反應(yīng)生成的水；二是加入過量的羧酸，當(dāng)反應(yīng)達到平衡以后逐漸蒸出過量的乙酸，并將水分帶出。,二、N?；椒?4. 用其它?；瘎┑腘酰化,如甲苯二異氰酸酯（TDI）的合成，它是粘合劑及塑料的重要原料 。,二、N?；椒?5. ?；乃?酰胺基可以在酸或堿催化下水解生成相應(yīng)的羧酸和胺。這是將氨基酰化成為酰胺是保護氨基的最為便利的方法。 如：,酰基水解在有機合成中的應(yīng)用：,例：由對胺基甲苯合成對胺基苯甲酸：,若使用對胺激甲苯直接發(fā)生氧化反應(yīng)則得到醌類產(chǎn)物。,三、應(yīng)用實例,對乙酰氨基酚（撲熱息痛）的合成：,1. 反應(yīng)原理:,2. 生產(chǎn)工藝過程：,（1）酰化,在?；邢燃尤胂∫宜幔訜嶂?/p>

6、沸騰，再加入對氨基酚，邊回流邊蒸餾，保持120126反應(yīng)45h；再加入冰乙酸，繼續(xù)回流蒸出水，在130140下反應(yīng)56h。然后減壓蒸出水，待反應(yīng)液溫度達145152時，放料至8090熱水或精制母液中，析出粗品。離心過濾，用水洗滌得粗品結(jié)晶。,（2）精制,將粗品加熱水使其溶解，加入活性炭（脫色），加熱至沸騰，過濾，濾液放入預(yù)先盛有適量的亞硫酸氫鈉的結(jié)晶釜內(nèi)，冷卻結(jié)晶（必要時重結(jié)晶一次）。離心過濾，甩干，100以下干燥，過篩，得成品?？偸章?7.784.0%（以對氨基酚計）。,小 結(jié),1. ?；噭┑姆N類及活性強弱;,2. N-?；磻?yīng)的機理;,3. 用酰氯及酸酐為?；噭r反應(yīng)是不可逆的,

7、用羧酸時為可逆反應(yīng)。采取哪些措施使該可逆反應(yīng)盡量向正反應(yīng)方向進行;,4. 用酰基化反應(yīng)保護胺基的目的、方法與步驟；,5. ?；磻?yīng)在有機合成中的應(yīng)用。,第三節(jié) C?；?C?；傅氖翘荚由系臍浔货；〈姆磻?yīng)。,在芳環(huán)上引入?；玫椒纪蚍既┑姆磻?yīng)又稱為傅列德爾（Friedel）克拉夫茨（Crafts）?；磻?yīng)，主要用于制備芳酮、芳醛以及羥基芳酸。,復(fù)習(xí)：付氏烷基化反應(yīng),一、C?；磻?yīng)原理,二、C?；椒?三、生產(chǎn)實例,一、C酰化反應(yīng)原理, 1C?；磻?yīng)歷程,首先酰氯與無水三氯化鋁作用生成各種正碳離子活性中間體（a）、（b）和（c）。,反應(yīng)歷程屬親電取代反應(yīng)。,一、C酰化反應(yīng)原理, 2反應(yīng)

8、特點：,（1） 1mol酰氯理論上需消耗1mol三氯化鋁，但催化劑的實際用量還需過量10% 50%。,（2） 用酸酐作為?；瘎r，酸酐中的一個酰基首先與三氯化鋁作用，轉(zhuǎn)化成酰氯然后酰氯再接上述歷程完成?；磻?yīng)：,所以用酸酐作為?；瘎r三氯化鋁的實際用量為：酸酐與三氯化鋁的摩爾比1：2，再過量10% 50%。,如1mol甲苯與1mol醋酐反應(yīng)時需要2molAlCl3：,一、C?；磻?yīng)原理, 3C?；挠绊懸蛩?（1）被?；锏慕Y(jié)構(gòu)：,芳環(huán)上有給電子基取代基時，?；磻?yīng)容易進行；芳環(huán)上有吸電子基時，反應(yīng)就很難進行。因為?；磻?yīng)屬于親電取代反應(yīng)。當(dāng)芳環(huán)上有硝基或磺基取代后，就不能再進行?；磻?yīng)。因此

9、，硝基苯可作為?；磻?yīng)的溶劑。,當(dāng)芳環(huán)上引入一個?；?，由于酰基屬吸電子基，芳環(huán)上很難再引入第二個酰基。,與C 烷基化反應(yīng)進行對比：,芳環(huán)上含鄰、對位定位基時，由于位阻效應(yīng)，引入的?；奈恢弥饕谠撊〈膶ξ?，如對位己被占據(jù)，則?；M入鄰位。,芳胺類化合物進行C?；磻?yīng)時，必須先將氨基用酰鹵或酸酐轉(zhuǎn)變成乙酰胺基進行保護。因為氨基雖然是給電子基，但因其N原子和三氯化鋁能形成配位絡(luò)合物，使催化劑的活性下降。,不繼續(xù)反應(yīng), 3C?；挠绊懸蛩?（2） ?；瘎?與付氏烷基化反應(yīng)類似，酰鹵和酸酐是最常用的?；瘎浯问囚人?。,各種?；瘎┑姆磻?yīng)活性活性順序為：酰鹵酸酐羧酸,（3） 催化劑：,Cat作用

10、：,Cat種類：,Lewis酸：,質(zhì)子酸：,（4） C?；娜軇?反應(yīng)組分是液態(tài)時，使用過量的的某一種液態(tài)反應(yīng)組分作為溶劑；,反應(yīng)組分不是液態(tài)的，則選用低沸點溶劑，如硝基苯、二硫化碳、四氯化碳、二氯甲烷、石油醚等。,增強?；荚由系恼姾?，提高進攻試劑的反應(yīng)能力。,Lewis酸和質(zhì)子酸兩種。Lewis酸的催化作用比質(zhì)子酸強。,三氯化鋁（最常用）、三氟化硼、四氯化錫、二氯化鋅；,硫酸（最常用）、液體氟化氫及多聚磷酸。,二、C?；椒?1. 用酰氯的C酰化,2. 用羧酸酐的C?；?3. 用其它?；瘎┑腃?；? 1. 用酰氯的C?；?如：萘在催化劑AlCl3作用下，用苯甲酰氯進行C酰化，其反應(yīng)式

11、為：,該反應(yīng)過量的苯甲酰氯即作?；瘎┯肿魅軇?。,C?；磻?yīng)生成的芳酮與三氯化鋁的絡(luò)合物需用水分解，才能分離出芳酮，水解會釋放出大量熱量，所以將?；锓湃胨袝r，要特別小心以防局部過熱。, 2. 用羧酸酐的C?；?用鄰苯二甲酸酐進行環(huán)化的C?；蔷氂袡C合成的一類重要反應(yīng)。?；a(chǎn)物經(jīng)脫水閉環(huán)制成蒽醌、2甲基蒽醌、2氯蒽醌等中間體。,如：鄰苯甲酰基苯甲酸的合成反應(yīng)：,3. 用其它?；瘎┑腃?；?對于芳香族化合物如果芳環(huán)上含有羥基、甲氧基、二烷氨基、酰氨基。在C?；瘯r會發(fā)生副反應(yīng)，為了避免副反應(yīng)的發(fā)生，通常選用溫和的催化劑，例如無水氯化鋅，有時也選用聚磷酸等。,如：間苯二酚與乙酸的反應(yīng)：,生成的2,4二羥基苯乙酮是制備醫(yī)藥的中間體。,三、生產(chǎn)實例,醫(yī)藥和染料中間體萘乙酮的合成：,萘與乙酐在AlCl3存在下進行C?；磻?yīng)得到萘乙酮。,在干燥的鐵鍋中加入無水二氯乙烷106L及精萘56.5kg，攪拌溶解。在干燥搪玻璃反應(yīng)器中加入無水二氯乙烷141L及無水三氯化鋁151kg，在25左右下緩緩加入乙酐51.5kg，保溫半小時。再于此溫度下加入上述配好的精萘二氯乙烷溶液，加完后保持溫度為30反應(yīng)1小時，然后將物料用氮氣壓至800L冰水中進行水解，稍靜置后放去上層廢水，用水洗滌下層反應(yīng)液至剛果紅試紙不變藍為止。將下層油狀液移至蒸餾釜中，先蒸去二氯乙烷，再進行真空蒸餾，真空度為100kpa（7