第三章:酰化反应(2节)

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第三章 酰化反应-药物合成反应_gcz

第三章   酰化反应-药物合成反应_gcz
CH3 OH O H3C O H + HO CH3 DCC/Et2O R.T.20min H3C O CH3 O O H CH3
酰化能力弱,因为可形成分子内氢键
O CH2OH O O COOH
+
I
DCC/DMAP 25℃ O O
CH2 O C I 96%
18
第三章 酰化反应
氧原子上的酰化反应(酯的制备)
第三章
酰化反应
Chapter 3 Acylation Reaction
1
概 论
酰化反应: 有机分子中碳、氧、氮等原子引入酰基的 反应。
碳原子(R´-)
酰化
(RCO-)
制醛、酮〔 RCO-R´〕 (制芳香醛、芳香酮) 制酯〔 RCO-OR´〕
氧原子(R´O-)
酰化(RCO-)
氮原子〔R'
R"N-〕
酰化(RCO-)
R R' C S
S
H2O/HgCl2
R'
一般地, 氧、氮原子上引入酰基的反应多属于亲电酰化反应 碳原子上引入酰基的反应有的属于亲电酰化反应(如 Friedel-Crafts反应,Vilsmeier反应), 有的属于亲核酰化反应(如上述制备醛、酮的反应)
6
7
第三章 酰化反应
氧原子上的酰化反应(酯的制备)
25
第三章 酰化反应
氧原子上的酰化反应(酯的制备)
H3 C O OCH3 + C4H9OH
H2SO 4
H3C
O OOC4H9
H2C C C O H2C H2C C O
H2C C C O
+ CH3OH
CH3ONa
H2C C CH2OH

药物合成反应第三章酰化反应

药物合成反应第三章酰化反应
BF3/Et2O
+ CH3OH
O O C(CH2)3CH3
+ H2O
CH=CH-COOCH3
COOH
对甲苯磺酸
TsOH
+ C12H25OH Xylene
HO
OH
OH
COOC12H25
HO
OH
OH
(c) DCC 二环己基碳二亚胺
R-N=C=N-R
CH3-N=C=N-C(CH3)3 CH3CH2-N=C=N-(CH2)3-NEt2 (CH3)2CH-N=C=N-CH(CH3)2
OH O=C-R
+OH R-C-OC(CH3)3
属于SN1机理
-H+
O
R-C-OC(CH3)3
按SN1机理进
行反应,是烷 氧键断裂
* 3oROH按此反应机理进行酯化。 * 由于R3C+易与碱性较强的水结合,不易与羧酸结合,
故逆向反应比正向反应易进行。所以3oROH的酯化 反应产率很低。
该反应机理也 从同位素方法 中得到了证明
②羧酸的结构
R带吸电子基团-利于进行反应;R带给电子不利于反应 R的体积若庞大,则亲核试剂对羰基的进攻有位阻,不利于反应进行 羰基的a位连有不饱和基和芳基,除诱导效应外,还有共轭效应,使酸性增强
③催化剂 i提高羧酸反应活性
(a)质子酸催化法: 浓硫酸,氯化氢气体,磺酸等
O
H+
R C OH
O R''OH + R C OH R'
O R'' HO C R ' - H+
R'' OH
H O
O
C

第三章 酰化反应

第三章 酰化反应
O O
RCOOCOR
R
C
+
R
C
O
H
混合酸酐的应用: ①羧酸-三氟乙酸混合酸酐(适用于立体位阻较大的羧酸的酯化)
O
O C R +CF 3 COOH
(CF 3 CO) 2 O+RCOOH
F 3C
C O
(CF3CO)2O H 2N CH 2OH + CH 3CH 2COOH
H2N
CH 2OCOCH 2CH 3
O RH2C C OR' + RH2C
O C OR'
R'ONa RH2C
O C
O H C COEt R
O RH2C C OR ' + Ar
O C OR '
O EtONa Ar C
O CHC R OR '
影响因素:
i)碱
O H3C C R 用 O CH C O R H2 C C
EtONa
R

Ph3CNa NaH NaNH2(强碱) 强
HO
C H 2O A c
NaOH HO 或 C H 3O N a
A cO
C H 2 OH
第三节 碳原子上的酰化反应
一、芳烃的C-酰化
1、Friedel-Crafts(傅-克酰化反应)
O O
+
R
C
Z
Lewis
C
R
(Z= -X,-OCOR,-OH,OR')
(1) 酰化剂的影响:酰卤﹥酸酐﹥羧酸﹥酯
羰基的α位为叔碳时发生烃化反应
AlCl3 AlCl3 O
配位键(增加C的正电性)
O R C OH

第三章 酰化反应 (Acylation Reaction)

第三章 酰化反应 (Acylation Reaction)
OCH3
RCOOR1
N N N N C O O C 2H 5 CH3 C H COOCH3
R C O O R 1=
C O O C 2H 5 OCH3
(9 9 % )
(9 7 % )
(9 7 % )
4. 酰氯为酰化剂
RCOCl 反应机理: R 1O H RCOCl
N O R H C OR N N COR
o
OAc C 9H 19
HO
C H 2O A c
(6 8 % ) Py
AcO C H 2O A c
HO
C H 2O H
(6 2 % )
(1)羧酸-三氟乙酸混合酸酐
RCOOH (C F 3 C O ) 2 O
O R F 3C C O C O
RCO O CO CF3
C F 3C O O H
OH
H
R F 3C
R 1O
M eO O C
COOMe O O
i- P r O O C
C O O P r -i O O
i-P rO H
T i(O P r-i) 4 70 C , 3h
o
(9 1 % )
M eO O O
C 12H 25
OH Ar
DM AP
O Ar O O
C 12H 25
A r-= 1 -萘 基
O COOMe Ph OH
Ph OCOPh O TM S OCOPh
B u 2 S n O /T o l re flu x
Ph O O S nB u2
PhC O C l r.t., 1 h
TM SCl r.t., 1 ~ 2 h
Ph
O TM S
(9 8 % )

酰化反应

酰化反应
第三章 酰化反应
定义:有机化合物分子中引入
酰基的反应称为酰化反 应。
用途1:活性化合物的必要官能团
O2N OHNH2 C C CH2OH H H OHNHCOCHCl2 C C CH2OH H H Cl2CHCO2Me
O2N
降低氨基毒性
COOH OCOCH3
O N H
N N S SO2NH2
用途2:结构修饰和前体药物
H N Cl N O O O Cl N H N O OH
用途3:羟基、胺基等基团的保护
H2N Me Ac2O
AcHN
Me
KMnO4
AcHN
CO2H
H2O/H+
H2N
CO2H
防止氧化副反应
酰化反应
直接酰化反应 间接酰化反应
主要发生在碳、氧、氮、硫原子上
反应类型
•亲电酰化反应 •亲核酰化反应
•自由基酰化反应
COOH
+
OH PPA/DCC COO 12h NO2 90% NO2
COOH +
OH
H2SO4/H3BO3 COO 24h 100%
Ac-TMH
Ac-TMH
• 3.1.8 羟基保护
方法:
• 甲酸酯
• 乙酸酯
• 苯甲酸酯及其衍生物
3.1.8.1.甲酸酯保护基
• 特点是易于形成,并可以在乙酰基及其他酰基存在
• 3.1.1.3 Vesley法:强酸性阳离子交换树脂
3.1.1.4 DCC及其类似物脱水法
• DCC (二环己基碳二亚胺)
R C
O O H O
+
N C N NH + R' O H N O N C N H H

第三章:酰化反应(2节)

第三章:酰化反应(2节)

RCOHN
NH2
CH3 SO2Cl
RCOHN
NHSO2CH3
H 2O , H +
H3CO H3CO Cl
N H2N NHSO2CH3
HN
NHSO2CH3
N
H2C HO HO
NH2
O
H2C NH2
NHR
O
苄基磺酰氯 DMAP
NH2 RO RO
H2N O HO O O O H2N OH O
NHR
RHN O HO O O O RHN OR O
的合成
S H2N N O O Cl O COCH2C6H4NO2 O CHCOOH S CHCO HN N3 N Cl COCH2C6H4NO2
. HCl
N3
H2 / Pd-C
S CHCO HN NH2 O COOH N Cl
临床用于秘尿道、呼吸道、皮肤、软组织、五官感染,疗效较好
加入缩合剂提高反应活性(一)缩合剂 : DCC、 DIC
O O N O CH3 CH3 O C O C
CH3
(AcO)2 Cu
O C O C O
CH3
H C OH
HO HO
O C O C
H2 H C N
O C O
H2 C
CH3
CH3
O C O C
CH3
O
H2 C
1. H2, Pd/ C 2. CH3COOH
H2 C NH2
酰化
抗溃疡药西曲酸酯(Cetraxate)的合成
慢性关节风湿病的治疗药物布西拉明(Bucillamine) 的合成
CH3 CH2S C CH3 COOH CH3
SOCl2
CH2S C CH3 COCl

第三章 酰化反应

第三章   酰化反应

Friedel-Crafts酰化反应
酰卤、酸酐、羧酸、羧酸酯、 烯酮等酰化剂在Lewis酸催化下对 芳烃进行亲电取代而生成芳香酮类 的反应称为Friedel-Crafts酰化反应。 它是制备芳酮的最重要的方法之一。
例:
(CH2)nCOCl
O
+
O
O Zn—Hg
[H]
AlCl 3
(CH2)n n=2 (90%) 五环
(95%)
4 酰卤为酰化剂
N RCOCl + R'OH
RCOOR' + HCl
( 可吸收HCl,催化此反应)
N
R COCl + N
N
OC R
+ R' O H Cl
O + HCl + R C R'
N
4-取代氨基吡啶催化剂
NR2
NR2
R'OH
H
+ RCOX
OR'
N
N
OC
NR2 R
RCOOR' +
N H
O R C X -HX
HNR'R''
RCONR'R''
(SN2)
RCOX>(RCO)2O≥ RCON3> RCOOR'>RCONH2>RCOOH>RCOR'
AgCN/HMPT Me3CCOCl + t—BuOH 800C,10min Me3C COOBu t
(94%)
COCl
COOC(C2H5)3
CH3
RCHCOOEt RCH2COOEt
OR RCH2 C CHCOOEt

药物合成反应第三章酰化反应

药物合成反应第三章酰化反应

在有机合成中的应用
1
酰化反应是有机合成中的一种重要反应类型,可 用于合成各种具有特定结构的化合物。
2
酰化反应可以用于合成羧酸、酯、酰胺等有机化 合物,这些化合物在化学工业、农药、染料等领 域具有广泛的应用。
3
酰化反应在有机合成中还常用于合成复杂化合物 和天然产物的全合成。
在材料科学中的应用
酰化反应在材料科学中也有一定的应用,主要用于合成高分子材料和功能材料。
药物合成反应第三章 酰化反应
目录
CONTENTS
• 酰化反应概述 • 常用酰化试剂 • 酰化反应的应用 • 酰化反应的实验操作与注意事项 • 案例分析
01 酰化反应概述
定义与重要性
定义
酰化反应是一种有机化学反应,涉及 醇或酚与羧酸或其衍生物在催化剂的 作用下,通过酯化或酰胺化形成酯或 酰胺的过程。
羧酸酯
总结词
羧酸酯是一种酰化试剂,可以通过羧酸 与醇的酯化反应制备,其在药物合成中 应用广泛。
VS
详细描述
羧酸酯是羧酸与醇通过酯化反应生成的化 合物,其结构中包含一个羰基和一个酯基 。在酰化反应中,羧酸酯可以与醇或酚反 应生成相应的酯或酚酯,广泛应用于药物 合成中。由于羧酸酯的反应活性较低,通 常需要在酸性或碱性条件下进行反应。
羧酸酯的合成与性质
总结词
羧酸酯的合成通常采用羧酸与醇在酸性或碱性条件下进行酯化反应得到,其性质主要取 决于酯基和羰基的结构。
详细描述
羧酸酯的合成通常采用羧酸与醇在酸性或碱性条件下进行酯化反应得到。在酸性条件下, 羧酸与醇反应生成酯和水;在碱性条件下,羧酸与醇反应生成酯和盐。羧酸酯的性质主 要取决于酯基和羰基的结构,如取代基的性质、空间位阻等都会影响羧酸酯的反应活性。
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O CH3 CH3ONa O O
CH3
O S Cl S
O N CH3 O OH O CH3
H2N
N
O S Cl S
O N CH3 H N O NH
C6H4(CH3)2 , DMF
OH
3. 酸酐为酰化剂
酸酐酰化可为酸、碱所催化(自催化)
O O O C R O O O C R
(RCO)2O + HNR1R2
活性酯用来合成酰胺(二):羟胺酯
O O O O
R
O
N
+ HO R
NHR1 O
N
H
N R1
H
O
邻基促进效应、光学活性氨基酸不发生消旋化、收率高
活性酯用来合成酰胺(三):肟酯
O
N
N
R
O
N
+ R1NH2
FeCl3 r.t.
RCONHR1 + HO
N
1,2,3,4-四氢异喹啉与-内酯在AlCl3催化下,生成 -羰基酰胺
O
H N
O
C N
H
缺点: 副产物
H N C N COR
光学活性氨基酸易消旋化
加入缩合剂提高反应活性(二)异氰化物
O R C OH + R2NC R
O
R1 NH 2
O R C NHR1
+
O C R2HN H
O
NR2
优点:无酰基脲副反应
光学活性氨基酸消旋化程度低
加入缩合剂提高反应活性(三) 活性磷酸酯
Ph H2 N COOH K2CO3 PhCH2Cl Ph N COCH2 Ph CH CN 3 NaNH2 Ph
Ph N
O CN PhCH2 MgCl Ph
Ph N
羧酸作酰化剂
O NH2 NaBH4
CH3 Ph Ph N Ph OH NH2 Boc 2O Ph N O CH3 NHBoc COOH
羧酸酯为酰化剂
Cl CH3OH,H2SO4
Cl H2 NCH2CH2OH NH4 Cl
Cl SOCl2 CH2Cl2 CONHCH2CH2OH
COOH
COOCH3
Cl
H N
Cl
O
Na2CO3 CONHCH2CH2 Cl O
N
H N O
羧酸酯为酰化剂
美洛昔康 Meloxicam
OH
O N H CH3
S CHCO HN NH2 O COOH N Cl
临床用于秘尿道、呼吸道、皮肤、软组织、五官感染,疗效较好
加入缩合剂提高反应活性(一)缩合剂 : DCC、 DIC
RCOOH +
N
CNN H源自RCOO.C
N
O
N
O
HN O C
R
H
C O C
R
C
.
NH
RCOO
NH
O N COR
R1 NH 2
H N
C
RCONHR 1 +
COOH OMe H3C S O O NH 2
(1) Et3N (2) ClCOOC2H5
O
H N N OMe CH3
(3) H2N
N CH3
H3C O
S O NH2
羧酸作酰化剂
洛匹那韦 Lopinavir
CH3 O CH3
O N H
H N OH O
O N NH
分子式:C37H48N4O5 相对分子质量:628.80 应用:本品为一种抗 HIV药物,属于蛋白酶抑制 剂。洛匹那韦与利托那 韦配合成复方制剂,可 用于治疗HIV感染。研 究表明,这两种药物联 合使用比单一用药效果 要好。
O
O
TsCl / K2CO3 / TEBA R
oC , 5~60min 40 OH
O
R
O
S O
Me
O
R1NH2 40oC , 10min 77 ~ 95% R
NHR1
混合酸酐法之二(羧酸-磷酸混合酸酐)
H H2N COOH
H S O H HN N O O COCH2COph O COCH2COph H S C
羧酸作酰化剂
(1) (CH3)2SO4 , CH3ONa O N CH3 (2) CH3NO2 CH3 H2 NO2HC N Raney Ni CH3OH H2N N CH3
COOH OMe (C2H5)2SO4 HS NH2 NaOH,H2O H3C S
COOH OMe H2O2 CH3COOH NH2
EtO RCOOH
+
O P
Et3 N / DMF
R1NH2
+
EtO
O
N N N
r.t.
20 min.
RCONHR1
活性磷酸酯: 活化能力强 条件温和 不发生消旋
羧酸作酰化剂
氨磺必利 Amisulpride
O
H N N OMe CH3
H3C O
S O NH2
分子式:C17H27N3O4S 相对分子质量:369.49 用途:本品为抗精神病 药,可选择性地与边 缘系统的多巴胺D2、 D3受体结合,用于精 神分裂症和神经衰弱 的治疗。
O OMe Br H N O2N Ag2O , OMe O O O O O OMe H2N O OMe N CH3 , CH2Cl2 O H2N CH3 LiOH H2O , THF , CH3OH O O N H OMe N OH CH3CH2N C N(CH2)3N(CH3)2 DMAP , CH2Cl2 O S Cl O O N H OMe O O2N OMe H N O N OMe CH3 I NaH , THF OMe O2N OMe CH3 O
O
O N H S
O
H3C
分子式:C31H33N3O6S 相对分子质量:575.69 应用:本品为抗哮喘药, 是白三烯受体拮抗剂。 白三烯是一种炎症介质, 在哮喘发病机理中起重 要作用。本品通过阻断 白三烯受体,减轻支气 管收缩作用和对炎症细 胞的浸润作用。临床用 本品治疗各种哮喘病, 毒性小,耐受性好。
O CH3 O O
NH2CH2CH2OH . HNO3
O N ONO2
OH N H
.
HNO3
N
HNO3
N H
N
有选择性扩张冠状动脉,持续增加冠脉流量,抑制冠脉痉挛 的作用。用于各种心绞痛
活性酯用来合成酰胺(一):酚酯
O C N CH2CH(CH3)2 Cbz NHCH O C O NO2 + HClNH2 CH2 CO2C2 H5
第二节
氮原子上的酰化反应
一、脂肪胺N-酰化
SN2 历程
反 应 机 理
O
RCOX + R1 R2NH
R
C
X
- HX
RCONR1R2
NHR1R2
SN1 历程
RCOX RCO + X R1R2NH RCONR1R2 + HX
1. 羧酸为酰化剂
羧酸与胺的反应是合成酰胺的重要方法,由于平衡反 应的特点,采取过量反应物之一或除去生产的H2O。
Et3N / CHCl3 0 ~ 20 oC
N
O C NHCH
O C NHCH2CO2C2H5
CH2CH(CH3)2 cbz
Aug. 5, 1959 PEPTIDE SYNTHESES @La AMINO ACID ACTIVE ESTERS 3981
(where Act =CHzCN or -P-C6H4N02)
O C
Tol , 2h
C O
N
H C
COOH
CH2Ph
抗凝药吲哚布芬(Indobufen)的合成
O O
+ H2N
H C C2H5
COOH
CH3 COOH
O O
N
H C C2H5
Zn
COOH
CH3COOH
O
N
H C C2H5
COOH
O
为血小板凝集抑制剂,并有消炎止痛作用
混合酸酐法之一(羧酸-磺酸混合酸酐)
R
C
R
C
NHR1R2
NHR1R2
RCONR1R2 + RCOOH
环状酸酐酰化时,低温单酰化,高温或有脱水剂存在 时,进一步生成亚酰胺
O O O
CH3NH2
O O2N O O O
NHCH3 OH
+
OH NHCH3
O2N
O2N O
(CH3CO)2O
NCH3 O2N O
56%
O C O + PhCH2 CHCOOH C O NH2
. 2 H2O
OH COOCH3 S O N O CH3
S H2N N xylene O CH3
OH
O N H CH3
N S CH3
S
N O
羧酸酯为酰化剂
氯诺昔康 Lornoxicam
O S Cl S
O N CH3 H N O NH
OH
分子式:C13H10ClN3O4S2 相对分子质量:371.82 应用:本品为选择性环氧 合酶抑制剂类非甾体抗 炎镇痛药。临床上主要 用于风湿性和类风湿性 关节炎、骨关节炎,也 用于神经炎、神经痛、 急性风痛、术后疼痛等。
a The reaction was conducted by heating a mixture of ester and diamine at 110 °C for the indicated duration. No solvent is used.
抗心绞痛药尼可地尔(Nicorandol)的合成
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