第七章 酰化反应
酰化反应
RCOCCl3 + R'OH
RCOOR' + CHCl3
9
7.1.1 羧酸为酰化剂
• 用羧酸和醇合成酯是典型的酯化反应，这种酯化也 叫直接酯化法 直接酯化法： 直接酯化法 •活性 活性：伯醇的酯化产率较高，仲醇较低，叔醇和酚 活性 直接酯化产率很低。
H+ R'OH + RCOOH RCOOR' + H2O
• 酸酐比羧酸的酰化活性大. • 适用于较难反应的酚类化合物及空间位阻较大的叔 羟基衍生物的直接酯化，也可与多元醇、糖类、纤 维素及长碳链不饱和醇等进行酯化。
R'OH + (RCO)2O
RCOOR' + RCOOH
25
催化剂
• 酸：质子酸 质子酸：如硫酸、高氯酸等 Lewis酸 Lewis酸：氯化锌、三氯化铁等 有机酸：PTS、MS等。 有机酸 • 碱：有机碱 有机碱：吡啶、三乙胺、哌嗪等 无机碱：无水乙酸钠等。 无机碱 酸催化剂活性通常比碱强。 酸催化剂活性通常比碱强。
11
催化剂
• 常用酸性催化剂 常用酸性催化剂：硫酸、盐酸、磺酸；氯化锡、 有机钛酸酯、硅胶、阳离子交换树酯等。 • 质子酸 质子酸缺点是可能存在形成氯代烃、脱水、异构 化或聚合等副反应； • Lewis酸催化剂可以减少副反应，但往往需要更高 Lewis酸 的反应温度。
12
有机质子酸
H OH H O OH TsOH/PhH ∆ , 10min, 97% H O O H
R'OH + RCOCl
RCOOR' + HCl
31
酰氯活性比较
第七章 酰化反应资料
O CH3
O H
O
第二节 氧原子的酰化反应 醇结构对酰化反应的影响：
一、醇的氧酰化
O
ROH +
R'
C OH
作为被酰化的醇羟基的亲核能力越强，反应活性 越强，酰化反应越容易进行
1，立体效应 空间位阻效应： 1o > 2o > 3o 2，电子效应 羟基邻位有吸电子集团，降低其亲核能力
Cl OH
扑热息痛中间体
O
Et
COOH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Et HCl (gas)
O2N
+ HO
N Et
toluene O2N
O
Et
O
N Et Fe / HCl
O
N Et
H2N
局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成
第二节 氧原子的酰化反应
2.羧酸酯为酰化剂
O R OR1 +
R2OH
Cat. solvent
一、醇的氧酰化
O R OR2 +
BF3适用于催化不饱和酸
3) 酸性树脂(Vesley)催化法: 采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法
4) DCC及其类似物为催化剂：加入DMAP, PPY时，活性增加，提高收率
CH2OH OO+
P. 141 作用原理
O
COOH DCC / DMAP
O
I
25℃
OO I
96%
第二节 氧原子的酰化反应 一、醇的氧酰化 DCC催化机理：活化酸，条件温和，收率高。
H R'
RO O OH2
H R'
RO
O H
+ R'
酰化反应
n-C18H37 C COO n-C7H15
HO
Zn2+ 175℃
C18H37-n
CH3 CH2
C CH3
n-C18H37
O + H3C C
O
H3C C
产物稳定
n-C4H9 CH2
C COO C
n-C7H15
CH3
CH3
CH3
25
第一节 氧原子的酰化反应
一 醇的氧酰化
3）酸酐为酰化剂
RCOOCOR
催化剂
(1)质子酸催化法: 浓硫酸, 氯化氢气体, 磺酸等
O
H+
OH
R C OH
R C OH
H
CH2COOH OH
H
TsOH/PhH △,
OH R C OH
H
O O
H
9
第一节 氧原子的酰化反应 一 醇的氧酰化1) 羧酸为酰化剂
(2)Lewis酸催化法: (AlCl3, SnCl4,FeCl3,等)
H2C H2C
O
C + CH3OH CH3ONa
O
O
H2C C OCH3 CH2OH
O H3CO C
O OC
O
CH3
+
CH3ONa
CH3OH 回流 H3CO
C
-酯交换完成某些特殊的合成
O
OH + H3C C OCH3
17
第一节 氧原子的酰化反应
一 醇的氧酰化
2)羧酸酯为酰化剂
例：局麻药丁卡因
CH3(CH2)3 HN
CH3
CH3Br
C COO OH
·Br
N ch3 CH3
有机化学酰化反应
R-C
ALCL4
R-C
+ ALCL4
F-C反应的影响因素
(1)酰化剂的影响：酰卤﹥酸酐﹥羧酸、酯
O C 的 α位 为 叔 碳 时 发 生 烃 化 反 应
H3C
AlCl3 Cl
H3C H3C
AlCl3 O Cl H3C
O
CH3
C
CO2(碳酸酐)
CO(甲酸酐)
（3）酰氯
O CH3-C-Cl , O C-Cl , H 3C SO2Cl , O Cl-C-Cl , Cl N N
Cl N Cl
（4）羧酸酯
ClCH2COOC2H5, CH3COCH2COOC2H5
O ， H C N CH3 CH3
（5）酰胺
O H2N C NH2
（6）其他：如双乙烯酮、二硫化碳
醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基取代 而生成酯的反应，叫做O-酰化反应，也叫做 酯化反应。 酰化试剂：羧酸； 酸酐； 酯（酯交换）
8.3.1 用羧酸的酯化
反应历程 质子酸催化下的双分子历程
O R-C-OH + H+ OH R-C-OH
R'OH
OH R-C-OH + H O R'
O OH OH + -H2O -H 互变异构 R-C-OR' R-C-OR' R-C-OR' OH2
NHCOCH3 R
• 羧酸作酰化剂 DCC脱水法(二环己基碳化二亚胺)
O O H O R C O C N O R C O R' + N H O C N H NH + R' O H
精细有机合成07第七章酰基化-文档资料
Cl
吡啶
Cl Cl
+ H-Cl
产物可用作表面活性剂
（1）酰化剂的活性的影响 ： 反应活性如下： 酰氯＞酸酐＞羧酸
（2）胺类结构的影响 ：
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。
胺类被酰化的反应活性是：伯胺＞仲胺，脂肪胺＞芳胺。 对于芳胺，环上有供电子基时，碱性增强，芳胺的反应活性增强。反之，环
上有吸电子基时，碱性减弱，反应活性降低。
（3）空间位阻效应 ： 无空间阻碍的胺的活性高于有空间阻碍的胺。
★ 二、N－酰化方法
1. 用酰氯的N－酰化
（1）举例：
OC2H5
NH2 +
COCl
缚酸剂 NaOH
OC2H5 NHCO
+NaCl +H-OH
反应不可逆。酰氯是一强酰化剂，与胺类的酰化反应是放热且剧烈的，所 以通常是在冷却的条件下进行。
★ 二、N－酰化方法
2. 用酸酐的N－酰化
NO2
OO
NCH3 + H3C C O C CH3
H
H2SO4
NO2
O
NC CH3
CH3
+ CH3COOH
反应不可逆。最常用的酸酐是乙酸酐，它的酰化活性较高，在20℃~ 90℃ 时反应即能顺利完成。
对于二元胺类，如果希望只酰化其中的一个氨基时，可以先用等物质 的量比的盐酸，使二元胺中的一个氨基成为盐酸盐，加以保护，然后再
按一般的方法进行酰化。
NH2 H-Cl
NH2
N H2
N H2 · H-Cl
(CH3CO)2O - CH3COOH
NHC OCH3
N ·
H
2
大学有机化学反应方程式总结胺的酰化与酰胺的热解反应
大学有机化学反应方程式总结胺的酰化与酰胺的热解反应酰化反应是有机化学中重要的反应类型之一，常用于合成酯、酰胺等化合物。
胺的酰化反应指的是一种酰化剂与胺反应生成酰胺的化学反应。
酰胺的热解反应则是指酰胺在热条件下分解成酰化剂和相应的胺的反应。
本文将对这两类反应进行总结，并给出相应的反应方程式。
一、胺的酰化反应胺的酰化反应是通过与酰化剂反应生成酰胺的过程。
胺中的氮原子上的孤电子对可以和酰化剂中的亲电中心结合，形成新的化学键。
常用的酰化剂包括酰氯、酸酐和酰亚胺等。
以下是一些常见的胺的酰化反应方程式：1. 胺与酸酐的反应:R-NH2 + R'-C(O)-O-C(O)-R'' → R-NH-C(O)-O-C(O)-R'' + R'-CO2H2. 胺与酰氯的反应:R-NH2 + R'-C(O)-Cl → R-NH-C(O)-O-C(O)-R' + HCl3. 胺与酰亚胺的反应:R-NH2 + R'-C(O)NHR'' → R-NH-C(O)-NH-R'' + R'-C(O)NH2二、酰胺的热解反应酰胺的热解反应是指酰胺在高温下分解成酰化剂和相应的胺的反应。
酰胺的热解反应可以是一步反应，也可以包括多步反应。
以下是一些常见的酰胺的热解反应方程式：1. 链状酰胺的热解反应:R-NH-C(O)-NH-R' → R-NH2 + R'-C(O)NH22. 脂环酰胺的热解反应:R-N(C=O)-NH2 → R-NH2 + CO3. 共轭酰胺的热解反应:R-C(O)N=C(R')R'' → R-C(O)N=C(R')R'' + R''结论胺的酰化反应和酰胺的热解反应在有机化学中具有重要的应用价值。
通过对胺的酰化，可以合成出各种酰胺类化合物，这些化合物在医药、农药等领域具有广泛的应用。
酰化反应
定义：有机化合物分子中的碳、氧、氮、硫等原子上引入 酰基的反应称为酰化反应。 用途：制备特定活性化合物 结构修饰和前体药物 羟基、胺基等基团的保护 直接酰化反应 酰化反应： 间接酰化反应
直接酰化反应是指将酰基直接引入到有机化合物分子中，由 于反应机理不同，分成三类：
• 直接亲电酰化
• 直接亲核酰化 • 直接自由基酰化
O 2N O
+
R -C -O R '
OH O 2N
NO2
3. 酸酐为酰化剂
① 质子酸催化
O R C O R C O R C O O O R C OH R O OH
H
C
+R
C
② Lewis酸催化
O R C O O
O
R C O
AlCl3
R
C
+ R C
OAlCl3
③ 其它催化剂催化
例：镇痛药阿法罗定（安那度尔）的合成
R R'
H N C Cl O P O C l2
R R' N CH Cl
R R' N CH Cl O P O C l2 N R '' 2
N R '' 2 C l H CH Cl N R '' 2 NRR'
N R '' 2 -H CH Cl NRR' H 2O
CHO + R R 'N H 2 C l
H3 C H3 C
RCOOH
R
C O
C Cl
碳酸酯
4. 酰卤为酰化剂
O RC X + R'OH RCOOR' + HX
化学反应中的酰化反应
化学反应中的酰化反应化学反应是我们日常生活中不可缺少的一部分，它不仅应用于我们周围的生活和工作中，也是科研领域中不可或缺的一个技术支撑。
而酰化反应则是其中的一个十分重要的反应类型。
本篇文章将介绍酰化反应的定义、机理、应用等方面的内容。
1. 酰化反应的定义酰化反应是一种有机合成反应，指的是酸酐（anhydrides）或酸卤（acyl halides）与醇（alcohol）或酚（phenol）等亲核试剂发生酰化反应。
其中，酸酐和酸卤均具有电子丰富的羰基（carbonyl）结构，容易被亲核试剂进行攻击，产生新的酯（ester）化合物。
2. 酰化反应的机理酰化反应的机理可分为两步：亲核试剂攻击和质子转移。
在第一步中，亲核试剂（如醇或酚）的亲核性中心（如羟基）攻击羰基碳原子，形成一个稳定的中间体：酸酐或酸卤与亲核试剂的加合物。
接着，在第二步中，质子转移将中间体中的酰基（acyl）基团从原来的酸酐或酸卤转移到了亲核试剂中，同时释放出质子（H+），生成酯化合物。
3. 酰化反应的应用酰化反应在有机合成领域中具有广泛的应用，尤其是在制备大分子化合物和药物研发中更是不可或缺。
例如，酰化反应被用于制备各种功能酯和酰胺（amides）等有机化合物，这些化合物在多种领域都有广泛的应用。
同时，酰化反应还可以被用作催化反应的催化剂。
除了有机合成领域外，酰化反应还在食品、香料、染料等领域中有应用。
例如，在香水制造过程中，酰化反应可以用于制备各种具有特殊香味的酯化合物。
4. 酰化反应的影响因素酰化反应的影响因素有很多，其中最为重要的因素是反应物的浓度和反应温度。
反应物浓度的影响是非常明显的。
当反应物浓度越高时，相同的酰化反应所需要的时间和反应温度就相对较低。
这是因为反应物浓度高，反应速度快，反应所需要的时间和温度就自然而然地降低了。
反应温度也是影响酰化反应的重要因素。
当反应温度较低时，由于分子运动较慢，分子之间的相对位置不稳定，酰化反应的过程会较为缓慢。
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R-OH + R'COOH
R'COOR + H2O
1. 质子酸催化法:
a) 常用的酸有浓硫酸,、氯化氢,、高氯酸、磷酸、氟硼酸、苯磺酸，对 甲苯磺酸等。 b) 加成-消除历程，包括质子化和去质子化等。 c) 优点：简单；缺点：可能存在脱水、异构化或者聚合等副反应。某些 对无机酸敏感的醇，可采用有机酸催化。
1. 酸催化
2. 碱催化:
+
O C
O C
-RCO2
N
ROR
O R' OH NC
R
O
C R' RO
+
N H
酸酐与吡啶先形成N-酰化吡啶复合物，然后醇与酰基发生亲核加成-消 除反应，生成对应的酯。
3) 羧酸三硝基苯酯：由2,4,6-三硝基氯苯与相应的羧酸盐反应生
成，产物不用分离可以直接进行醇解。
4) 羧酸异丙烯酯：羧酸与丙炔加成获得。 5) 羧酸-1-苯并三氮唑酯：酰氯与1-羟基苯并三氮唑反应制备。
与醇的反应条件温和，选择性好。在伯醇与仲醇并存时，可选择性地酰 化伯醇，在羟基和氨基并存时，可选择性酰化氨基。
O
AlCl3
R C OH
AlCl3
O
配位键( 增加C的正电性)
R C OH
C H=C H- CO OH + CH3OH BF3/Et2O
C H=C H- CO OCH 3
3. 强酸型离子交换树脂催化法:
a) 可避免后处理麻烦和对设备的腐蚀，反应条件温和、环境污染小。 b) 是绿色酯化研究的一个重要方向。 c) 采用强酸型离子交换树脂加金属盐法（如氯化锌、氯化铝、氯化铁、 硫酸钙等），可提高离子交换树脂的催化活性。
三、酸酐为酰化剂
酸酐的酰化活性比较强，可用于酚羟基和位阻比较大的醇羟基的酰 化。酸酐与醇的反应可看作是酸酐的醇解，通过酸或碱来催化。
OO
催化 O
O
R O R + R'OH
R
R' O
+
R
OH
常用的酸性催化剂主要有：硫酸、高氯酸、对甲苯磺酸、三氟化硼、氯化锌、 三氯化铁、高氯酸盐等。碱性催化剂主要有吡啶、三乙胺、喹啉、乙酸钠等。
酰基是指从含氧的无机酸、有机羧酸或磺酸等分子中除去羟基 后剩下的基团。
2. 分类：
按接受酰基原子的不同可分为 : O-酰化、N-酰化、C-酰化、S-酰化 四大类。
常用的酰化试剂
第一节 O原子的酰化反应
氧原子的酰化是指在醇或酚羟基的氧原子上引入酰基的反 应，即成酯反应。 影响因素主要包括醇或酚的结构以及酰化试剂的活性。
实例见P140
2. Lewis酸催化法:
a) 通过与羧羰基氧的络合，来增强羰基碳原子的亲核性，以达到 催化目的。 b) 常用的路易斯酸有AlCl3, TiCl4, FeCl3, BF3等 c) 可减少副反应，避免双键的分解或重排，反应产率和产物纯度 都较高，但是后处理过程中，因可能形成胶体而处理麻烦。
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第七章 酰化反应
Acylation Reaction
Contents
1 第一节 O原子的酰化反应 2 第第二二节节NN原原子子的的酰酰化化反反应应 3 第三节 C原子的酰化反应 4 第四节 官能团保护
1. 定义：在有机物分子的O、N、C、S原子上引入酰基分别得 到酮(醛)、酯、酰胺、硫醇酯的反应。
优点：酯化过程中，伯羟基和仲羟基同时存在时，伯羟基可选择性的 被酯化；对于手性仲醇，立体构型可发生反转。
二、羧酸酯为酰化试剂
羧酸酯可以分别与醇发生醇-酯交换，与羧酸发生酸-酯交换，与酯发生
酯-酯交换，制备新的酯。这些交换反应是可逆的。
催化
RCOOR' + R''OH
RCOOR'' + R'OH
催化
RCOOR' + R''COOH
R''COOR'' + RCOOH
催化
RCOOR' + R''COOR'''
RCOOR''' + R''COOR'
羧酸酯的醇解反应，可用酸或碱催化。催化机理：
O H
R' RO
OH R''OH
R' RO
R'' OH2 O C O R'
HR
OH
R'O H
R'' -H
RO
O R''
O ROH + R' C L
O R' C OR + HL
是一类形成羧酸酯的反应 酰化试剂的活性：
酰溴 > 酰氯 > 酸酐 > 羧酸酯 ≈ 羧酸 > 酰胺 醇的结构对酰化反应的影响
伯醇 (苄醇、烯丙醇除外）＞ 仲醇 ＞ 叔醇
一. 羧酸为酰化剂
最经典的O-酰基化反应。通常在质子酸、路易斯酸、强酸型离子交换 树脂或负载路易斯酸的树脂催化下进行。 反应除生成酯以外，还有水，属于可逆反应。 不断将生成的水从反应体系中转移出去，可以使平衡向正反应方向移 动。 采用共沸脱水和在反应体系中加入脱水剂能达到此目的。
一般羧酸酯的活性不高，满足不了某些化合物的合成需求。 因此专门设计合成了活性酯，用于药物合成。
活性酯的应用 1) 羧酸硫醇酯
羧酸在三苯基膦存在下与二硫化物反应，或者酰氯与硫醇反应，均可 得到羧酸硫醇酯。但由于具有不愉快的气味和毒性，应用上受到限制。
2) 羧酸吡啶酯
羧酸与2-卤代吡啶季铵盐或者氯甲酸-2-吡啶酯反应，均可得到羧酸吡 啶酯。
4. 二环己基碳二亚胺(DCC)及其类似物脱水法
DCC脱水 机理：
a) DCC及其类似物多用于不适宜直接酯化或者对酸和热敏感的反应， 也适用于贵重醇、酸的酯化，或某些结构复杂具有敏感基团的酯以 及大环内酯等化合物的合成。
b) 使用DCC及其类似物时，如若加入催化量的有机碱，如DMAP或者 PPY (4-吡咯烷基吡啶)，可以大大提高反应的速率和收率。
RO
O
R''O
R'
RO
O #39;
-R'O
O R''
RO
对于上述醇解反应，不论酸催化还是碱催化，当R’OH的 酸性比R’’OH的酸性强时，有利于正反应进行。各类醇的 相对酸性强度次序为：甲醇 > 其他伯醇 > 仲醇 > 叔醇。
一般小分子量的醇容易被大分子量的醇从其酯中置换出来， 反应在塔器中进行更有利于平衡的移动，采用边交换边蒸 馏移去低沸醇的方式使反应完全。
5. Mitsunobu反应
在偶氮二甲酸二酯和三芳基膦存在下，醇和有活性氢的多种化合物进 行脱水缩合的反应。常用的偶氮二甲酸二酯有DEAD、DIAD、DBAD; 常用的膦包括三苯基膦、三丁基膦、三甲基膦。与DCC的反应不同， Mitsunobu反应通过活化醇来推进酯化反应的进行。
5. Mitsunobu反应