药物合成反应酰化反应
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#2.11打卡# 完成学习目标第三章酰化反应Acylation Reaction1 定义:有机物分子中O、N、C原子上导入酰基的反应.2 分类:根据接受酰基原子的不同可分为:氧酰化、氮酰化、碳酰化3 用途:药物本身有酰基活性化合物的必要官能团结构修饰和前体药物羟基、胺基等基团的保护。
酰化机理:加成-消除机理加成阶段反应是否易于进行决定于羰基的活性:若L的电子效应是吸电子的,不仅有利于亲核试剂的进攻,而且使中间体稳定;若是给电子的作用相反。
根据上述的反应机理可以看出,作为被酰化物质来讲,无疑其亲核性越强越容易被酰化。
具有不同结构的被酰化物的亲核能力一般规律为;RCH2->R—NH->R—O->R—NH2>R—OH。
在消除阶段反应是否易于进行主要取决于L的离去倾向:L-碱性越强,越不容易离去,Cl- 是很弱的碱,-OCOR的碱性较强些,OH-、OR-是相当强的碱,NH2-是更强的碱。
RCOCl>(RCO)2O>RCOOH 、RCOOR′ >RCONH2>RCONR2′R: R为吸电子基团利于进行反应;R为给电子基团不利于反应R的体积若庞大,则亲核试剂对羰基的进攻有位阻,不利于反应进行酸碱催化碱催化作用是可以使较弱的亲核试剂H-Nu转化成亲核性较强的亲核试剂Nu-,从而加速反应。
酸催化的作用是它可以使羰基质子化,转化成羰基碳上带有更大正电性、更容易受亲核试剂进攻的基团,从而加速反应进行。
氧原子的酰化反应是一类形成羧酸酯的反应,是羧酸和醇的酯化反应,是羧酸衍生物的醇解反应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1) 羧酸为酰化剂:提高收率:(1)增加反应物浓度(2)不断蒸出反应产物之一(3)共沸除水、添加脱水剂或分子筛除水。
(无水CuSO4,无水Al2(SO4)3,(CF3CO)2O,DCC。
)加快反应速率:(1)提高温度(2)催化剂(降低活化能)催化剂(1)质子酸催化法: 无机酸:浓硫酸,氯化氢气体,有机酸:苯磺酸,对甲苯磺酸等。
药物合成中的反应机理及催化剂研究药物合成是一个复杂的过程,其中涉及到许多反应机理和催化剂研究。
由于药物合成的成功与否直接关系到患者的健康和生命,因此,药物化学家需要不断深入研究药物合成中所涉及的反应机理和催化剂。
一、反应机理的研究1.1 酰化反应酰化反应是药物合成中最常见的一种反应。
在药物化学中,通常采用酸催化剂(如硫酸)或酸性离子交换树脂(如Dowex)来促进酰化反应的进行。
酰化反应的反应机理很简单,就是在酸性条件下,将羧酸(或其酐)和醇反应,生成酯。
虽然酰化反应看似简单,但反应机理的细节还有很多需要研究和探究,例如反应中的反应机理和反应条件对反应转化率的影响等等。
1.2 多相反应药物合成中的许多反应都是多相反应,即反应物和催化剂是处于不同相(例如固体和溶液、气体和固体等)。
这样的反应通常需要使用催化剂来促进反应的进行。
由于晶体催化剂的独特结构和催化性能,晶体催化剂在多相反应中的应用越来越受到关注。
晶体催化剂可以提高反应速率,增加反应转化率,减少副反应的发生等。
1.3 分子内反应在药物合成中,分子内反应是一种非常重要的反应。
分子内反应是指化合物分子内部部分原子团之间的原子交换反应。
分子内反应可以使合成反应的步骤更简洁、更高效。
分子内反应还可以保持合成产物的立体构型。
在药物合成中,分子内反应通常需要一些特殊的催化剂来促进反应的进行。
例如,在合成手性丙烯酰胺类化合物的过程中,选择性催化剂可以提高反应的对映选择性。
二、催化剂的研究2.1 金属有机催化剂金属有机催化剂通常是钯、铜、铜、镍等金属离子和它们的配合物。
这些金属有机催化剂通常具有优秀的立体选择性、反应活性和反应特异性。
在药物合成中,金属有机催化剂被广泛应用于碳氢键官能团化反应(如Suzuki偶联反应、Sonogashira偶联反应等)、羰基化合物的加成反应等。
2.2 杂环化合物催化剂杂环化合物催化剂通常是由类似于吡啶、咪唑、三唑、噻唑等环结构构成的有机化合物。