精细有机合成单元反应_05酰基化反应

酰基化反应详细资料大全
酰基化反应是一种化学反应，在伯、仲胺与酰氯、酸酐或羧酸等酰基化试剂反应中，氨基的氢原子可被酰基取代，生成N―取代酰胺或N，N－二取代酰胺，这一过程称之为酰基化反应。

基本介绍
•中文名：酰基化反应
•适用条件：酰氯、酸酐
•被酰化物结构：芳核：呋喃>苯>吡啶
•溶剂：收率和引入位置
概况,套用,影响反应的主要因素,
概况
伯、仲胺与酰氯、酸酐或羧酸等酰基化试剂反应，氨基的氢原子可被酰基取代，生成N―取代酰胺或N，N－二取代酰胺。

叔胺不能进行酰基化反应。

另外，在无水氯化铝的催化下，芳烃与酰氯、酸酐或羧酸等酰基化试剂作用，环上的氢原子被酰基取代，也是酰基化反应。

套用
有重要意义N―取代酰胺是晶体，有确定的熔点，故酰基化反应可鉴定胺酰胺基不易被氧化，芳胺酰化反应在有机合成中用于氨基的保护或降低氨基对芳环的致活能力，反应结束后再使酰胺水解恢复为原来的胺引入永久性酰基。

是合成许多药物时常用的反应如：扑热息痛（对羟基乙酰苯胺）的合成（一种解热镇痛药），其制备经过乙酰基化反应异氰酸酯的合成及套用——合成芳香族伯胺与碳酰氯（俗称光气）依次进行酰化、脱氯化氢生成异氰酸酯 C-酰基化反应
影响反应的主要因素
（1）被酰化物结构——芳核：呋喃>苯>吡啶芳环上取代基：给电子基易，吸电子基难（2）酰化剂：酰卤>酸酐>羧酸（3）催化剂和溶剂催化剂：活性—Lewis>质子酸适用条件：酰氯、酸酐——Lewis酸(AlCl3 , BF3 ,ZnCl2) 羧酸——质子酸(HF , H2SO4 ,H3PO4) 溶剂：收率和引入位置。

NH2
NH2HCl
N=C=O
RNH2
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——应用 异氰酸酯是合成树脂的重要原料。例：甲苯二异氰酸酯 （TDI）与二元醇作用，可得聚氨基甲酸酯（聚氨酯树脂）
CH 3 N CO
2
CH 3 O CN HO(CH )nOH 2
CH 3 N CO
+
N CO
NH COO(CH )nOO CNH 2 CH 3 CH 3 NH CO--
4 3 2
COOH CH3 S SO3H 2-噻 噻 噻 吡 或 噻 噻 α- 噻 吡 N 3-吡 吡 吡 吡 或 吡 吡 γ-吡 吡 OH 8-羟 羟 羟 羟
14
H3C
5
O
1
N
2,5-二 羟 二 吡 二 或 α,α ˊ 吡 二 -二 羟 二
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15.10.2 杂环化合物的结构
——在呋喃、噻吩、吡咯和吡啶中，成环的碳原子和杂原子都在 一个平面内，且每一个原子都是sp2杂化，未参与杂化的p轨道相互 平行，形成一个与苯环结构相似的六电子闭合共轭体系，具有芳香 性。具有代表性的三个杂环化合物的结构
4
磺酰化——兴斯堡反应(Hinsberg reaction)。
——伯、仲胺与芳磺酰化试剂（可引入芳磺酰基ArSO2－的试剂）作 用生成磺酰胺，叔胺无此反应。伯胺磺酰化产物可溶于碱，仲胺磺 酰化的产物不溶于碱、酸 ——应用 常用于鉴别或分离伯、仲、叔胺：使伯、仲、叔胺的混 合物与磺酰化试剂在碱溶液中作用，析出的固体为仲胺的磺酰胺， 叔胺可蒸馏分离，余液酸化后，可得伯胺的磺酰胺。伯、仲胺的磺 酰胺在酸中水解可分别得到原来的胺。此法称兴斯堡试验法
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化学反应中的酰基化反应酰基化反应是一种重要的有机化学反应，它广泛应用于制备酯、酰胺、酰肼等有机分子，同时也可用于分离和提纯化合物。

酯通过酰基化反应合成，是合成香精、香料、柴油和润滑油等化合物必需的环节。

本文将从反应原理、使用方法以及应用领域三个方面进行系统阐述。

一、反应原理酰基化反应主要是在含有羧酸或羧酸半酯的化合物和醇或胺中，互相作用发生酯或酰胺的生成反应。

反应一般在定压或定容条件下进行，沸点大于180℃的高沸点溶剂可用作反应溶剂。

反应物中，羧酸或羧酸半酯的羧基与醇或胺中含有的氢氧根形成酯或酰胺。

酰基化反应的主要化学反应方程式如下：羧酸 + 醇（或胺）-> 酯（或酰胺）+ 水在该反应过程中，需要有酸催化剂加速醇的游离羟基的离子化作用，因此常用的酸催化剂有硫酸、氯化亚铁、氯化锌等。

二、使用方法酰基化反应主要有以下几种基本方法：酸酐法、混酐法和丙酸酯法。

酸酐法和混酐法是羟醇酸和酸的混合物，在酸的作用下反应生成酯的方法。

丙酸酯法是一种小分子量酯的醇解反应，也称做 Fischer Esterification法。

比较通用的酰基化反应方法是混酐法。

混酐法是由羧酸酐和醇或胺混合，使用酸或碱催化剂，加热反应生成酯或酰胺反应。

混酐法的催化剂一般选择硫酸或是无机酸类，反应物比例为1: 1。

丙酸酯法是由丙酮与卤代烃反应制得，反应需要在弱酸催化下进行。

该反应的优点是反应条件温和，无毒无害，反应产物纯度高，可以进行大规模、工业化生产。

三、应用领域酰基化反应是有机化学中最为重要的反应之一，具有广泛的应用领域。

下面介绍一些酰基化反应在不同领域中的应用：1. 酯合成：酯作为香精、香料、柴油和润滑油等化合物的重要成分，在工业、医学、食品等领域都有着广泛应用。

2. 脂类合成：酰胺反应可以制备脂类，包括脂肪酸、甘油三酯、甘露醇脂等。

3. 药物合成：在药物合成中，酰基化反应被广泛应用于阿司匹林、氨茶碱、丙戊酸钠和核苷等药物的合成。

最常用的强催化剂是无水三氯化铝。它的优点是价廉易得，催化活性高，技术成 熟。缺点是产生大量含铝盐废液，对于活泼的芳香族化合物在C－酰化时容易引起副 反应。
用AlCl3作催化剂的C-酰化一般可以在不太高的温度下进行反应，温度太高会引起 副反应甚至会生成结构不明的焦油物。AlCl3的用量一般要过量10%～50%，过量太多 将会生成焦油状化合物。
3. 用其它酰化剂的C-酰化 对于芳香族化合物如果芳环上含有羟基、甲氧基、二烷氨基、酰氨基。在C酰化时会发生副反应，为了避免副反应的发生，通常选用温和的催化剂，例如无 水氯化锌，有时也选用聚磷酸等。如间苯二酚与乙酸的反应：
生成的2,4-二羟基苯乙酮是制备医药的中间体。
第三节 C-酰化
三、生产实例 1. 米氏酮的合成 米氏酮又称4,4-双(二甲氨基)二苯甲酮，由N,N-二甲基苯胺与光气反应制得。
③另外加入适当的溶剂。当不宜采用某种过量的反应组分作溶剂时， 就需要加入另外的适当溶剂。常用的有机溶剂有硝基苯、二氯乙烷、四 氯化碳、二硫化碳和石油醚等。
第三节 C-酰化
硝基苯能与三氯化铝形成络合物，该络合物易溶于硝基苯而呈均相。但是 该络合物的活性低，所以只用于对AlCl3催化作用敏感的反应。
二硫化碳不能溶解三氯化铝，因此是非均相反应。另外，二硫化碳不稳定 而且常含有其它的硫化物而有恶臭，因此只用于需要温和条件的反应。
第Hale Waihona Puke 节 C-酰化2．C-酰化的影响因素 （1）被酰化物结构的影响 C-酰化属于傅列德尔-克拉夫茨（Friedel-Crafts）
反应，该反应是亲电取代反应 。因此，当芳环上有供电子基（—CH3、— OH、—OR、—NR2、—NHAc）时反应容易进行。因为酰基的空间位阻比较大， 所以酰基主要进入芳环上已有取代基的对位。当对位已被占据时，才进入邻位。 氨基虽然也是活化基，但是它容易发生N－酰化，因此在C－酰化以前应该先 对氨基进行过渡性N-酰化加以保护。