酰化 (2)讲稿.ppt

酰化(2)第一页，讲稿共七十六页哦主要内容主要内容1 1 概述概述 （定义、意义、分类、酰化剂及活性比较）（定义、意义、分类、酰化剂及活性比较）2 N2 N酰化（反应历程、影响因素、不同酰化剂的酰化（反应历程、影响因素、不同酰化剂的NN酰化酰化过程）过程）3 C3 C酰化（反应历程、影响因素、不同酰化剂的酰化（反应历程、影响因素、不同酰化剂的CC酰化酰化过程、甲酰化反应制备芳醛）过程、甲酰化反应制备芳醛）第二页，讲稿共七十六页哦第一节第一节 概述概述 一、定义及概念一、定义及概念1 1 酰基酰基 从从含含氧氧的的无无机机酸酸或或有有机机酸酸的的分分子子中中除除去去一一个个或或多多个个羟羟基基后后所所剩剩余余的的基团，如甲酰基、乙酰基等。基团，如甲酰基、乙酰基等。2 2 酰（基）化反应酰（基）化反应有机物分子中与有机物分子中与C C、N N、O O、S S 等原子直接相连的等原子直接相连的氢被酰基取代氢被酰基取代的反应。的反应。第三页，讲稿共七十六页哦3 3 分类分类(三种三种)C C酰化酰化 生成的产物是醛、酮或羧酸；生成的产物是醛、酮或羧酸；N N酰化酰化 生成的产物是酰胺；生成的产物是酰胺；O O酰化酰化 生成的产物是酯，也叫作酯化；生成的产物是酯，也叫作酯化；第一节第一节 概述概述第四页，讲稿共七十六页哦4 4 反应通式反应通式RCOZRCOZ为酰化剂为酰化剂，Z Z代表代表X X、OCOROCOR、OH OH、OR OR1 1、NHR1 NHR1等等Z Z是是OHOH时，酰化剂是羧酸；时，酰化剂是羧酸；Z Z是是OCOROCOR时，酰化剂是酸酐；时，酰化剂是酸酐；Z Z是是ClCl时，酰化剂是酰时，酰化剂是酰氯氯,Z,Z是是OR1OR1时，酰化剂是羧酸酯。时，酰化剂是羧酸酯。GHGH为被酰化物为被酰化物，G G代表代表 ArNH ArNH、R R1 1NHNH、R R1 1O O、Ar Ar等等第五页，讲稿共七十六页哦第一节第一节 概述概述二二 酰化反应的应用酰化反应的应用1 1 改变原化合物的性质和功能性；改变原化合物的性质和功能性；对甲基乙酰苯胺，对乙氧基乙酰苯胺是解热镇痛药对甲基乙酰苯胺，对乙氧基乙酰苯胺是解热镇痛药，N-N-乙酰苯胺还可乙酰苯胺还可作为染料中间体、防腐剂。作为染料中间体、防腐剂。第六页，讲稿共七十六页哦2 2 增加游离氨基的化学稳定性（增加游离氨基的化学稳定性（保护性酰化保护性酰化）或反应中的定位性能。或反应中的定位性能。第七页，讲稿共七十六页哦三、酰化剂三、酰化剂（1 1）羧酸羧酸 如甲酸、乙酸、草酸、如甲酸、乙酸、草酸、2 2羟基羟基-3-3-萘甲酸等。萘甲酸等。（2 2）酸酐酸酐 如乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等如乙酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等（3 3）酰氯酰氯 如苯甲酰氯、光气、三氯化磷、三聚氯氰等。如苯甲酰氯、光气、三氯化磷、三聚氯氰等。（4 4）酰胺酰胺 如尿素、如尿素、N,NN,N/-二甲基甲酰胺等。二甲基甲酰胺等。（5 5）羧酸酯羧酸酯 如氯乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯等。如氯乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯等。（6 6）其它其它 如乙烯酮、双乙烯酮、二硫化碳等。如乙烯酮、双乙烯酮、二硫化碳等。最常用的酰化剂是羧酸、酸酐和酰氯最常用的酰化剂是羧酸、酸酐和酰氯。第八页，讲稿共七十六页哦四、酰化剂的活性四、酰化剂的活性1 1 反应历程反应历程 亲电取代反应亲电取代反应2 2 亲电活性亲电活性 羰基羰基C C 的正电性的大小的正电性的大小3 3 规律规律R R 相同，离去基团相同，离去基团Z Z的吸电能力越强，的吸电能力越强，C C的正电性越大，酰化活性越大；的正电性越大，酰化活性越大；Z Z 相同，由于芳环的共轭效应减弱了相同，由于芳环的共轭效应减弱了C C的正电性；的正电性；脂肪酸脂肪酸 芳香羧酸芳香羧酸 低碳羧酸低碳羧酸 高碳羧酸高碳羧酸第九页，讲稿共七十六页哦第二节第二节 N-酰化反应酰化反应 N N酰化的目的：酰化的目的：永久性酰化，临时性保护永久性酰化，临时性保护保护性酰化保护性酰化 一、基本原理一、基本原理N-N-酰化是制备酰胺的重要方法，被酰化物为脂肪胺或芳胺。酰化是制备酰胺的重要方法，被酰化物为脂肪胺或芳胺。1.1.反应历程反应历程用用羧羧酸酸或或其其衍衍生生物物作作酰酰化化剂剂时时，酰酰基基取取代代伯伯氨氨基基氮氮原原子子上上的的氢氢，生生成羧酰胺，其反应历程如下：成羧酰胺，其反应历程如下：第十页，讲稿共七十六页哦首首先先是是酰酰化化剂剂的的羰羰基基中中带带部部分分正正电电荷荷的的碳碳原原子子向向伯伯胺胺氨氨基基氮氮原原子子上上的的未未共用电子共用电子对作亲电进攻，形成过渡络合物，然后脱去对作亲电进攻，形成过渡络合物，然后脱去HXHX而形成酰胺。而形成酰胺。第十一页，讲稿共七十六页哦第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应 2.2.影响因素影响因素（1 1）酰酰化化剂剂的的活活性性的的影影响响 酰酰化化剂剂的的反反应应活活性性取取决决于于羰羰基基碳碳上上正正电电荷荷的的大大小小，正正电电荷荷越越多多反反应应活活性性越越强强。对对于于R R相相同同的的羧羧酸酸衍衍生生物物，离离去去基基团团X X的的吸吸电电子子能能力力越越强强，酰酰基基上上正正电电荷荷越越多多。所所以以其其反反应应活活性性如如下下：酰酰氯氯酸酸酐酐羧酸羧酸；芳芳香香族族羧羧酸酸由由于于芳芳环环的的共共轭轭效效应应使使酰酰基基碳碳上上部部分分正正电电荷荷被被减减弱弱，当当离离去去基基团相同时，团相同时，脂肪羧酸脂肪羧酸 芳香族羧酸，低碳羧酸芳香族羧酸，低碳羧酸 高碳羧酸高碳羧酸。第十二页，讲稿共七十六页哦（2 2）胺类结构的影响胺类结构的影响氨氨基基氮氮原原子子上上电电子子云云密密度度越越高高，碱碱性性越越强强，空空间间位位阻阻越越小小，胺胺被被酰酰化化的的反反应应性越强。性越强。反应活性：反应活性：伯胺仲胺伯胺仲胺，无位阻胺有位阻胺无位阻胺有位阻胺，脂肪胺芳胺脂肪胺芳胺对对于于芳芳胺胺，环环上上有有供供电电子子基基时时，碱碱性性增增强强，芳芳胺胺的的反反应应活活性性增增强强。反之，环上有吸电子基时，碱性减弱，反应活性降低。反之，环上有吸电子基时，碱性减弱，反应活性降低。对于活泼的胺，可以采用弱酰化剂对于活泼的胺，可以采用弱酰化剂；对于不活泼的胺，则必须使用活泼的酰化剂对于不活泼的胺，则必须使用活泼的酰化剂。第十三页，讲稿共七十六页哦二、二、N-N-酰化方法酰化方法1.1.用羧酸的用羧酸的N-N-酰化酰化A A 反应通式反应通式羧酸是最廉价的酰化剂，可逆过程。羧酸是最廉价的酰化剂，可逆过程。B B 脱水方法脱水方法 使酰化反应尽可能完全，必须除去反应生成的水。使酰化反应尽可能完全，必须除去反应生成的水。蒸发蒸发 溶剂共沸去水，如苯或甲苯等溶剂共沸去水，如苯或甲苯等 少数情况可以加入化学脱水剂，如五氧化二磷，三氯氧磷等。少数情况可以加入化学脱水剂，如五氧化二磷，三氯氧磷等。第十四页，讲稿共七十六页哦 C C 反应实例反应实例 乙酰化乙酰化合合成成 N-N-乙乙酰酰苯苯胺胺，将将苯苯胺胺与与过过量量101050%50%的的乙乙酸酸混混合合，在在120120（乙乙酸酸的的沸沸点点118118）回回流流，使使反反应应达达到到平平衡衡，然然后后停停止止回回流流，逐逐渐渐蒸蒸出出过过量量的的乙乙酸酸和和生成水，即可使反应趋于完全。生成水，即可使反应趋于完全。第十五页，讲稿共七十六页哦第二节第二节 N-酰化反应酰化反应 N-N-乙乙酰酰苯苯胺胺是是重重要要的的精精细细化化工工原原料料，对对甲甲基基乙乙酰酰苯苯胺胺，对对乙乙氧氧基基乙乙酰苯胺是解热镇痛药酰苯胺是解热镇痛药，N-N-乙酰苯胺还可作为染料中间体、防腐剂。乙酰苯胺还可作为染料中间体、防腐剂。冰冰染染染染料料中中间间体体 2.32.3酸酸（2-2-羟羟基基-3-3-萘萘甲甲酸酸）与与苯苯胺胺N-N-酰酰化化，在在PClPCl3 3脱水剂存在下，氯苯、甲苯作为反应溶剂。脱水剂存在下，氯苯、甲苯作为反应溶剂。第十六页，讲稿共七十六页哦2.2.用酸酐的用酸酐的N-N-酰化酰化酸酸酐酐的的酰酰化化活活性性比比羧羧酸酸高高，但但比比酸酸贵贵，多多用用于于活活性性较较低低的的氨氨基基或或羟羟基的酰化。常用的酸酐是乙酐和邻苯二甲酸酐。基的酰化。常用的酸酐是乙酐和邻苯二甲酸酐。式中式中R R1 1可以是氢、烷基或芳基；可以是氢、烷基或芳基；R R2 2可以是氢或烷基。由于反应不生成水，不可以是氢或烷基。由于反应不生成水，不可逆的。可逆的。第十七页，讲稿共七十六页哦胺胺类类酰酰化化时时可可以以用用硫硫酸酸或或盐盐酸酸作作催催化化剂剂，碱碱性性较较强强的的胺胺酰酰化化时时一一般般不不需需要要加加催化剂。催化剂。伯伯胺胺和和仲仲胺胺都都能能与与乙乙酐酐反反应应，脂脂肪肪族族伯伯胺胺与与乙乙酐酐反反应应时时，主主要要产产物物是是N,N-N,N-二乙酰胺；二乙酰胺；芳芳香香族族伯伯胺胺与与乙乙酐酐反反应应的的主主产产物物是是一一酰酰化化物物，芳芳胺胺长长时时间间与与乙乙酐酐作作用用也也可可以以得到二乙酰化物，但它在水中不稳定，容易水解脱去一个酰基。得到二乙酰化物，但它在水中不稳定，容易水解脱去一个酰基。第十八页，讲稿共七十六页哦间间苯苯二二胺胺与与等等摩摩尔尔的的盐盐酸酸作作用用，生生成成间间苯苯二二胺胺的的单单盐盐酸酸盐盐，然然后后控控制制在在4040以下加入过量以下加入过量5%5%的乙酐，将得到间乙酰氨基苯胺的盐酸盐。的乙酐，将得到间乙酰氨基苯胺的盐酸盐。将将H-H-酸悬浮在水中，用酸悬浮在水中，用NaOHNaOH调节调节pHpH为为6.76.77.17.1，在，在30305050滴加滴加稍过量的乙酐可以制得稍过量的乙酐可以制得N-N-乙酰基乙酰基-H-H-酸。酸。第十九页，讲稿共七十六页哦3.3.用酰氯的用酰氯的N-N-酰化酰化酰氯是很强的酰化剂，适用于活性低的氨基的酰氯是很强的酰化剂，适用于活性低的氨基的N-N-酰化。酰化。酰氯有长碳链脂肪酸酰氯、芳羧酰氯、芳磺酰氯、光气等。酰氯有长碳链脂肪酸酰氯、芳羧酰氯、芳磺酰氯、光气等。A A 反应通式反应通式用酰氯进行用酰氯进行N-N-酰化的反应通式如下：酰化的反应通式如下：式中式中R R表示烷基或芳基，表示烷基或芳基，AcAc表示各种酰基，不可逆的表示各种酰基，不可逆的。第二十页，讲稿共七十六页哦B B 注意事项注意事项 用量与反应温度用量与反应温度 酰氯都是相当活泼的酰化剂，其用量一般只需酰氯都是相当活泼的酰化剂，其用量一般只需稍微超过理论量即可。酰化的温度也不需太高，有时甚至要在稍微超过理论量即可。酰化的温度也不需太高，有时甚至要在00或或更低的温度下反应。更低的温度下反应。反应介质的选择反应介质的选择 酰化产物通常是固态，所以用酰氯的酰化产物通常是固态，所以用酰氯的N-N-酰化反应必须酰化反应必须在适当的介质中进行。如果酰氯的在适当的介质中进行。如果酰氯的N-N-酰化速度比酰氯的水解速度快得多，反酰化速度比酰氯的水解速度快得多，反应可在水介质中进行。如果酰氯较易水解，则需要使用惰性有机溶剂，如苯、应可在水介质中进行。如果酰氯较易水解，则需要使用惰性有机溶剂，如苯、甲苯、氯苯、氯仿等。甲苯、氯苯、氯仿等。第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第二十一页，讲稿共七十六页哦 反应的控制反应的控制 由由于于酰酰化化时时生生成成的的氯氯化化氢氢与与游游离离氨氨结结合合成成盐盐，降降低低了了N-N-酰酰化化反反应应的的速速度度，因因此此在在反反应应过过程程中中一一般般要要加加入入缚缚酸酸剂剂来来中中和和生生成成的的氯氯化化氢氢，使使介介质质保保持持中中性性或或弱弱碱碱性性，并并使使胺胺保保持持游游离离状状态态，以以提提高高酰酰化化反反应应速速度度和和酰酰化化产产物物的收率。的收率。常用的缚酸剂有：常用的缚酸剂有：碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠及三乙胺等碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠及三乙胺等。第二十二页，讲稿共七十六页哦C C 酰氯的制备酰氯的制备 羧酸与二氯亚砜、光气或三氯化磷制备羧酸与二氯亚砜、光气或三氯化磷制备D D 制备实例制备实例 净洗剂净洗剂 LS LS 第二十三页，讲稿共七十六页哦 染料中间体染料中间体第二十四页，讲稿共七十六页哦 用光气直接酰化用光气直接酰化主要用于制备异氰酸酯、脲的衍生物主要用于制备异氰酸酯、脲的衍生物第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第二十五页，讲稿共七十六页哦染料中间体染料中间体 猩红酸猩红酸 第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第二十六页，讲稿共七十六页哦4.4.其它酰化剂的其它酰化剂的N-N-酰化酰化（1 1）用用三三聚聚氯氯氰氰酰酰化化 可可看看作作是是三三聚聚氰氰酸酸的的酰酰氯氯。三三聚聚氯氯氰氰分分子子中中与与氯氯原原子子相相连连的的碳碳原原子子都都有有酰酰化化能能力力，可可以以置置换换氨氨基基、羟羟基基、巯巯基基等等官官能能团团上上的的氢氢原原子，结构通式可表示如下：子，结构通式可表示如下：第二十七页，讲稿共七十六页哦x1x1，x2x2，x3x3可以分别代表可以分别代表OHOH，SHSH，NHNH2 2，NHRNHR，OROR，SRSR等官能团，可以制等官能团，可以制备多种备多种 精细化学品精细化学品 如如活性染料，水溶性荧光增白剂，表面活性剂及农药活性染料，水溶性荧光增白剂，表面活性剂及农药等。等。第二十八页，讲稿共七十六页哦三三聚聚氯氯氰氰分分子子上上的的三三个个氯氯原原子子都都可可以以参参加加反反应应，具具有有不不同同反反应应活活性性。第第一一个个氯氯原原子子被被亲亲核核试试剂剂取取代代后后其其余余两两个个氯氯原原子子的的反反应应活活性性将将明明显显下下降降，同同理理，两两个个氯氯原原子子被被取取代代后后，第第三三个个氯氯原原子子的的反反应应活活性性将将进进一一步步下下降降。利利用用这这一一规规律律，控控制制适适当当的的条条件件，可可以以用用三三种种不不同同的的亲亲核试剂置换分子中三个氯原子。核试剂置换分子中三个氯原子。通过控制反应温度来实现的。通过控制反应温度来实现的。第一个氯原子在第一个氯原子在0 055就可以反应；就可以反应；第二个氯原子在第二个氯原子在40404545比较合适；比较合适；第三个氯原子则在第三个氯原子则在90909595才能反应。才能反应。第二十九页，讲稿共七十六页哦荧光增白剂荧光增白剂-VBL -VBL 不对称三取代过程不对称三取代过程产品的结构式为：产品的结构式为：第三十页，讲稿共七十六页哦第一次酰化：在第一次酰化：在0 033滴加滴加4,4/-4,4/-二氨基二氨基-2,2/-2,2/二苯乙烯二磺酸二苯乙烯二磺酸（DSDDSD酸）的水溶液，同时滴加碳酸钠溶液控制酸）的水溶液，同时滴加碳酸钠溶液控制pHpH为为 5 56 6，DSDDSD酸酸加完后，至加完后，至pHpH不再变化为反应终点。不再变化为反应终点。第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第三十一页，讲稿共七十六页哦第第二二次次酰酰化化：向向第第一一次次酰酰化化物物加加入入苯苯胺胺，并并缓缓慢慢升升温温至至3030，并并用用碳碳酸酸钠钠溶溶液调节液调节pHpH为为6 67 7。第三十二页，讲稿共七十六页哦第第三三次次酰酰化化：向向二二次次酰酰化化物物中中加加入入乙乙醇醇胺胺，升升温温至至80808585，再再加加入入适适量量氨氨水水，密密闭闭情情况况下下在在105105左左右右反反应应3h3h，冷冷却却过过滤滤，滤滤液液酸酸化化即即析析出产物。出产物。第三十三页，讲稿共七十六页哦（2 2）用用光光气气酰酰化化 光光气气是是碳碳酸酸的的酰酰氯氯，由由于于羰羰基基的的作作用用使使得得两两个个氯都比较活泼，即可以和氨基作用，也可以和羟基作用。氯都比较活泼，即可以和氨基作用，也可以和羟基作用。光光气气与与一一分分子子胺胺或或酚酚作作用用得得到到相相应应的的甲甲酰酰氯氯RNHCOClRNHCOCl或或ArOCOClArOCOCl。取取代的甲酰氯与第二分子胺或酚作用则得到不对称的光气衍生物。代的甲酰氯与第二分子胺或酚作用则得到不对称的光气衍生物。用光气作酰化剂制造的产品有三类：用光气作酰化剂制造的产品有三类：一是脲衍生物，二是氨基甲酸衍生物，一是脲衍生物，二是氨基甲酸衍生物，三是异氰酸酯类三是异氰酸酯类。第三十四页，讲稿共七十六页哦低低温温下下，在在有有机机溶溶剂剂中中光光气气与与胺胺类类或或酚酚类类反反应应得得到到取取代代的的甲甲酰酰氯氯，如如芳芳胺胺在在甲苯或氯苯中低温通入光气则发生以下反应：甲苯或氯苯中低温通入光气则发生以下反应：第三十五页，讲稿共七十六页哦酚酚类类也也有有类类似似反反应应，把把酚酚类类溶溶解解在在甲甲苯苯或或四四氯氯化化碳碳中中低低温温下下通通入入光光气气，然后在然后在-5-500加入稀氢氧化钠溶液则发生酰化。加入稀氢氧化钠溶液则发生酰化。胺类气体在较高温度下，短时间内与光气作用胺类气体在较高温度下，短时间内与光气作用 得到氨基甲酰氯。得到氨基甲酰氯。第三十六页，讲稿共七十六页哦异氰酸酯异氰酸酯 的合成的合成 是将胺类溶在有机溶剂中，先在较低温度下通入是将胺类溶在有机溶剂中，先在较低温度下通入光气，再在较高温度下脱除氯化氢。光气，再在较高温度下脱除氯化氢。例如，在例如，在8080将光气通入十八胺与氯苯混合物中，然后在将光气通入十八胺与氯苯混合物中，然后在130130左右脱左右脱除氯化氢得到异氰酸酯。除氯化氢得到异氰酸酯。第三十七页，讲稿共七十六页哦2,4-2,4-二氨基甲苯首先在有机溶剂中与光气作用，然后加热脱除氯化氢得到甲二氨基甲苯首先在有机溶剂中与光气作用，然后加热脱除氯化氢得到甲苯二异氰酸酯（苯二异氰酸酯（TDITDI）。它是合成粘合剂及塑料的重要原料。）。它是合成粘合剂及塑料的重要原料。第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第三十八页，讲稿共七十六页哦（3 3）用二乙烯酮酰化）用二乙烯酮酰化 二乙烯酮也叫双乙烯酮，室温下为无色透明液体，二乙烯酮也叫双乙烯酮，室温下为无色透明液体，具有强烈的刺激性，其蒸气催泪性极强。具有强烈的刺激性，其蒸气催泪性极强。特点：成本低、反应活性高，可在低温水介质中使用；酰化时间短、特点：成本低、反应活性高，可在低温水介质中使用；酰化时间短、酰化收率高、产品质量好。酰化收率高、产品质量好。制备制备N N乙酰乙酰芳胺乙酰乙酰芳胺，是重要的染料中间体。是重要的染料中间体。第三十九页，讲稿共七十六页哦 邻甲氧基苯胺邻甲氧基苯胺 制备制备 邻甲氧基乙酰乙酰苯胺，是合成黄色耐邻甲氧基乙酰乙酰苯胺，是合成黄色耐光染料、直接耐晒黄光染料、直接耐晒黄5G 5G 的偶合成分。的偶合成分。第二节第二节 N-N-酰化反应酰化反应第四十页，讲稿共七十六页哦5.5.酰基的水解酰基的水解酰胺基可以在酸或碱催化下水解，这是暂时保护性酰化的后续工序。酰胺基可以在酸或碱催化下水解，这是暂时保护性酰化的后续工序。选择水解介质的依据：各类酰化物在不同介质中的水解活性不同，一般情况选择水解介质的依据：各类酰化物在不同介质中的水解活性不同，一般情况下在酸性介质中不同酰化物的反应活性是：下在酸性介质中不同酰化物的反应活性是：ArNHCOR ArNHCOR1 1 ArNHSO ArNHSO2 2ArAr ArNHCOAr ArNHCOAr第四十一页，讲稿共七十六页哦在碱性条件下磺酰胺不易水解，在碱性条件下磺酰胺不易水解，利用上述规律可以进行选择性水解，如：利用上述规律可以进行选择性水解，如：第四十二页，讲稿共七十六页哦水解的实例如下：水解的实例如下：第四十三页，讲稿共七十六页哦 C C酰化反应是制备醛、酮非常重要的一种方法酰化反应是制备醛、酮非常重要的一种方法 一、一、C-C-酰化反应原理酰化反应原理1 1C-C-酰化反应历程酰化反应历程当用酰氯作酰化剂时，以无水三氯化铝为催化剂当用酰氯作酰化剂时，以无水三氯化铝为催化剂反应历程：首先酰氯与无水三氯化铝作用生成各种正碳离子活性中间体反应历程：首先酰氯与无水三氯化铝作用生成各种正碳离子活性中间体（a a）、（）、（b b）、（）、（c c）。）。第三节第三节 C-C-酰化反应酰化反应第四十四页，讲稿共七十六页哦这这些些活活性性中中间间体体在在溶溶液液中中呈呈平平衡衡状状态态，进进攻攻芳芳环环的的中中间间体体可可能能是是（b b）或或（c c），与芳环作用生成芳酮与三氯化铝的络合物。），与芳环作用生成芳酮与三氯化铝的络合物。第四十五页，讲稿共七十六页哦芳酮与三氯化铝的络合物芳酮与三氯化铝的络合物 水解即得到芳酮。水解即得到芳酮。无论何种反应历程，生成的芳酮总是和三氯化铝形成无论何种反应历程，生成的芳酮总是和三氯化铝形成1 1：1 1的络合物。的络合物。当用酸酐作酰化剂时，它首先与当用酸酐作酰化剂时，它首先与AlClAlCl3 3作用生成酰氯。作用生成酰氯。第四十六页，讲稿共七十六页哦2 2C-C-酰化的影响因素酰化的影响因素（1 1）被被酰酰化化物物结结构构的的影影响响 C-C-酰酰化化是是亲亲电电取取代代反反应应。因因此此，当当芳芳环环上上有有供电子基（供电子基（CHCH3 3、OHOH、OROR、NRNR2 2、NHAcNHAc）时反应容易进行。）时反应容易进行。酰酰基基主主要要进进入入芳芳环环上上已已有有取取代代基基的的对对位位。由由于于酰酰基基的的空空间间位位阻阻；当当对位已被占据时，才进入邻位。对位已被占据时，才进入邻位。氨氨基基虽虽然然也也是是活活化化基基，但但是是它它容容易易发发生生N N酰酰化化，因因此此在在C C酰酰化化以以前应该先对氨基进行过渡性前应该先对氨基进行过渡性N-N-酰化加以保护。酰化加以保护。第四十七页，讲稿共七十六页哦芳芳环环上上有有吸吸电电子子基基（ClCl、NONO2 2、SOSO3 3H H、CORCOR）时时，C-C-酰酰化化反反应应难难以以进进行行。因因此此当当芳芳环环上上引引入入一一个个酰酰基基后后，芳芳环环被被钝钝化化不不易易发发生生多多酰酰化化、脱脱酰酰基基和分子重排等副反应。和分子重排等副反应。但但是是，对对于于1,3,5-1,3,5-三三甲甲苯苯和和萘萘等等活活泼泼的的化化合合物物，在在一一定定条条件件下下可可以以引引入入两两个个酰基。酰基。硝硝基基使使芳芳环环强强烈烈钝钝化化，因因此此硝硝基基苯苯不不能能被被C-C-酰酰化化，但但可可用用作作C-C-酰酰化化反应的溶剂。反应的溶剂。第四十八页，讲稿共七十六页哦（2 2）酰酰化化剂剂的的结结构构 酰酰化化剂剂的的反反应应活活性性取取决决于于羰羰基基碳碳上上部部分分正正电电荷荷的的大大小小，正电荷越大，反应活性越强。正电荷越大，反应活性越强。烷烷基基相相同同的的羧羧酸酸衍衍生生物物，离离去去基基团团的的吸吸电电子子能能力力越越强强，酰酰基基上上部部分分正电荷越大。反应活性如下：正电荷越大。反应活性如下：酰氯酸酐羧酸酰氯酸酐羧酸芳芳香香族族羧羧酸酸由由于于芳芳环环的的共共轭轭效效应应，使使酰酰基基碳碳上上部部分分正正电电荷荷被被减减弱弱。当当离去基团相同时，离去基团相同时，脂肪羧酸脂肪羧酸 芳香羧酸，高碳羧酸芳香羧酸，高碳羧酸 低碳羧酸低碳羧酸 第四十九页，讲稿共七十六页哦（3 3）催催化化剂剂 可可增增强强酰酰基基上上碳碳原原子子的的正正电电荷荷，来来增增强强进进攻攻质质点点的的反反应应能能力力。由由于于芳芳环环上上碳碳原原子子的的给给电电子子能能力力比比氨氨基基氮氮原原子子和和羟羟基基氧氧原原子子弱弱，所所以以C-C-酰酰化化通常需要使用强催化剂。通常需要使用强催化剂。最常用的催化剂是最常用的催化剂是无水三氯化铝无水三氯化铝。第五十页，讲稿共七十六页哦对对于于活活泼泼的的芳芳香香族族化化合合物物和和杂杂环环化化合合物物，在在C-C-酰酰化化时时如如果果用用三三氯氯化化铝铝作作催催化化剂，则容易引起副反应，常使用温和的催化剂，剂，则容易引起副反应，常使用温和的催化剂，如无水氯化锌、磷酸、多聚磷酸和三氟化硼等如无水氯化锌、磷酸、多聚磷酸和三氟化硼等。例例如如：间间苯苯二二酚酚进进行行C-C-酰酰化化时时，为为了了避避免免活活泼泼酚酚羟羟基基的的O-O-酰酰化化副副反反应，可以用相应的羧酸作酰化剂，并用无水氯化锌作催化剂。应，可以用相应的羧酸作酰化剂，并用无水氯化锌作催化剂。第五十一页，讲稿共七十六页哦（4 4）C-C-酰酰化化的的溶溶剂剂 固固体体或或粘粘稠稠的的液液体体，为为了了使使反反应应物物具具有有良良好好的的流流动动性性，反应能够顺利进行，常使用有机溶剂。溶剂的选择有以下三种情况。反应能够顺利进行，常使用有机溶剂。溶剂的选择有以下三种情况。用过量的低沸点芳烃作溶剂用过量的低沸点芳烃作溶剂由由邻邻苯苯二二甲甲酸酸酐酐与与苯苯制制取取邻邻苯苯甲甲酰酰基基苯苯甲甲酸酸时时，可可用用过过量量约约6 67 7倍倍的的苯苯作作溶溶剂，因为苯易于回收使用。剂，因为苯易于回收使用。用用类类似似的的方方法法可可以以从从苯苯酐酐和和过过量量的的氯氯苯苯制制得得邻邻-(-(对对氯氯苯苯甲甲酰酰基基)-)-苯苯甲酸，从苯酐与过量的甲苯制得邻甲酸，从苯酐与过量的甲苯制得邻-(-(对甲基苯甲酰基对甲基苯甲酰基)-)-苯甲酸。苯甲酸。第五十二页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C-C-酰化酰化 用过量的酰化剂作溶剂用过量的酰化剂作溶剂3,5-3,5-二二甲甲基基特特丁丁苯苯 用用乙乙酐酐酰酰化化时时可可以以用用冰冰醋醋酸酸作作溶溶剂剂。这这是是由由于于特特丁丁基基的的空空间间位位阻阻，使使其其只只能能在在两两个个甲甲基基之之间间引引入入一一个个乙乙酰酰基基，因因此此可可以以使使用用与与乙酐相应的冰醋酸作溶剂。乙酐相应的冰醋酸作溶剂。另另外外加加入入适适当当的的溶溶剂剂。当当不不宜宜采采用用某某种种过过量量的的反反应应组组分分作作溶溶剂剂时时，就就需需要要加加入入另另外外的的适适当当溶溶剂剂。常常用用的的有有机机溶溶剂剂有有硝硝基基苯苯、二二氯氯乙乙烷烷、四氯化碳、二硫化碳和石油醚等。四氯化碳、二硫化碳和石油醚等。第五十三页，讲稿共七十六页哦二、二、C-C-酰化方法酰化方法1.1.用羧酸酐的用羧酸酐的C-C-酰化酰化A A 反应通式反应通式 Ar+Ar+酸酐酸酐 Ar ArCOCOR+RCOOHR+RCOOHB B 常用于制备芳酮和蒽醌或其衍生物常用于制备芳酮和蒽醌或其衍生物C C 实例实例 蒽醌蒽醌 用用邻邻苯苯二二甲甲酸酸酐酐进进行行环环化化的的C-C-酰酰化化是是精精细细有有机机合合成成的的一一类类重重要要反反应应。酰酰化化产产物物经经脱脱水水闭闭环环制制成成蒽蒽醌醌、2-2-甲甲基基蒽蒽醌醌、2-2-氯氯蒽蒽醌醌等等中中间间体体。如如：邻邻苯苯甲甲酰酰基基苯甲酸的合成反应如下：苯甲酸的合成反应如下：第五十四页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C-C-酰化酰化第五十五页，讲稿共七十六页哦首首先先将将邻邻苯苯二二甲甲酸酸酐酐与与AlClAlCl3 3在在过过量量6 67 7倍倍的的苯苯作作溶溶剂剂下下反反应应，然然后后将将反反应应物物慢慢慢慢加加到到水水和和稀稀硫硫酸酸中中进进行行水水解解，用用水水蒸蒸气气蒸蒸出出过过量量的的苯苯。冷冷却却后后过过滤滤、干干燥燥，得得到到邻邻苯苯甲甲酰酰基基苯苯甲甲酸酸。然然后后将将邻邻苯苯甲甲酰酰基基苯苯甲酸在浓硫酸中甲酸在浓硫酸中130130140140时脱水闭环得到蒽醌。时脱水闭环得到蒽醌。第五十六页，讲稿共七十六页哦2.2.用酰氯的用酰氯的C-C-酰化酰化制备实例制备实例A 1A 1，5 5二苯甲酰基萘二苯甲酰基萘萘萘在在催催化化剂剂AlClAlCl3 3作作用用下下，用用苯苯甲甲酰酰氯氯进进行行C-C-酰酰化化；该该反反应应过过量量的的苯苯甲酰氯即作酰化剂又作溶剂。甲酰氯即作酰化剂又作溶剂。第五十七页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C C酰化酰化B B 紫外吸收剂紫外吸收剂 UV UV9 9第五十八页，讲稿共七十六页哦C C 米氏酮的合成米氏酮的合成米氏酮又称米氏酮又称4,4-4,4-双双(二甲氨基二甲氨基)二苯甲酮，由二苯甲酮，由N,N-N,N-二甲基苯胺与光气反应制得。二甲基苯胺与光气反应制得。第五十九页，讲稿共七十六页哦将将N,N-N,N-二甲基苯胺加入反应釜，搅拌下冷却至二甲基苯胺加入反应釜，搅拌下冷却至2020以下，开始通入光气。反以下，开始通入光气。反应一定时间后，得到的对位二甲氨基苯甲酰氯在应一定时间后，得到的对位二甲氨基苯甲酰氯在4040时加入时加入ZnClZnCl2 2催化剂，催化剂，并慢慢升温到并慢慢升温到9090，反应结束后，用盐酸酸析至，反应结束后，用盐酸酸析至pH=3pH=34 4，冷却、，冷却、过滤、水洗至中性，烘干，得产品。过滤、水洗至中性，烘干，得产品。第六十页，讲稿共七十六页哦3.3.用其它酰化剂的用其它酰化剂的C-C-酰化酰化对对于于芳芳香香族族化化合合物物如如果果芳芳环环上上含含有有羟羟基基、甲甲氧氧基基、二二烷烷氨氨基基、酰酰氨氨基基。在在C-C-酰酰化化时时会会发发生生副副反反应应，为为了了避避免免副副反反应应的的发发生生，通通常常选选用用温温和和的的催催化化剂剂，例例如如无无水水氯氯化化锌锌，有有时时也也选选用用聚聚磷磷酸酸等等。如如间间苯苯二二酚酚与与乙乙酸酸的的反反应，生成的应，生成的2,4-2,4-二羟基苯乙酮是制备医药的中间体。二羟基苯乙酮是制备医药的中间体。第六十一页，讲稿共七十六页哦三三 C C甲酰化制备芳醛甲酰化制备芳醛芳醛通常采用以下芳醛通常采用以下五种方法五种方法制备制备1 Gattermann-Koch 1 Gattermann-Koch 反应反应2 Reimer-Tiemann 2 Reimer-Tiemann 反应反应3 Vilsmeier3 Vilsmeier反应反应4 4 乙醛酸乙醛酸5 Duff5 Duff反应反应第三节第三节 C C酰化酰化第六十二页，讲稿共七十六页哦1 GK 1 GK 反应反应芳香烃与等分子量的一氧化碳及氯化氢气体在加压和催化剂芳香烃与等分子量的一氧化碳及氯化氢气体在加压和催化剂(三氯三氯化铝或氯化亚铜化铝或氯化亚铜)存在下反应，生成芳香醛；适用于甲苯、乙苯、存在下反应，生成芳香醛；适用于甲苯、乙苯、高碳烷基苯及萘系芳烃，主要得到对位产物，酚类及醚类不反应。高碳烷基苯及萘系芳烃，主要得到对位产物，酚类及醚类不反应。第六十三页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C-C-酰化酰化反应机理反应机理第六十四页，讲稿共七十六页哦反应实例反应实例第六十五页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C C酰化酰化2 RT 2 RT 反应反应将酚类在氢氧化钠水溶液中与将酚类在氢氧化钠水溶液中与CHClCHCl3 3作用，可在芳环上引入醛基适用于酚类作用，可在芳环上引入醛基适用于酚类及某些杂环化合物的甲酰基化。及某些杂环化合物的甲酰基化。A A 应用应用第六十六页，讲稿共七十六页哦B B 反应历程反应历程氯仿在碱液中形成氯仿在碱液中形成二氯卡宾二氯卡宾，它是一个缺电子的亲电试剂，与酚的负离，它是一个缺电子的亲电试剂，与酚的负离子（子（IIII）发生亲电取代形成中间体（）发生亲电取代形成中间体（IIIIII），（），（IIIIII）从溶剂或反应体系）从溶剂或反应体系中获得一个质子，同时羰基的中获得一个质子，同时羰基的氢离去形成（氢离去形成（IVIV）或（）或（V V），（），（V V）水解得到醛。水解得到醛。第六十七页，讲稿共七十六页哦第六十八页，讲稿共七十六页哦第三节第三节 C C酰化酰化C C 反应实例反应实例第六十九页，讲稿共七十六页哦3 Vilsmeier 3 Vilsmeier 反应反应芳烃、活泼烯烃化合物用二取代甲酰胺及三氯氧磷处理得到醛类；芳烃、活泼烯烃化合物用二取代甲酰胺及三氯氧磷处理得到醛类；这是这是目前在芳环上引入甲酰基的常用方法。目前在芳环上引入甲酰基的常用方法。N,N-N,N-二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-N-甲基甲基-N-N-苯苯基甲酰胺是常用的甲酰化试剂。适用于芳环上或杂环上的电子云密度较基甲酰胺是常用的甲酰化试剂。适用于芳环上或杂环上的电子云密度较高的活泼化合物的甲酰基化反应，如酚、噻吩、吲哚等。高的活泼化合物的甲酰基化反应，如酚、噻吩、吲哚等。第七十页，讲稿共七十六页哦B B 反应机理反应机理首先是二甲基甲酰胺与首先是二甲基甲酰胺与POClPOCl3 3形成配合物，是强烈放热反应，控制反应形成配合物，是强烈放热反应，控制反应温度，得到的配合物与芳烃结合得到产物，产物水解得到芳醛。温度，得到的配合物与芳烃结合得到产物，产物水解得到芳醛。第七十一页，讲稿共七十六页哦第七十二页，讲稿共七十六页哦第三节 C酰化应用应用第七十三页，讲稿共七十六页哦4 4 乙醛酸反应乙醛酸反应适用于酚类和酚醚的甲酰基化适用于酚类和酚醚的甲酰基化第七十四页，讲稿共七十六页哦实例实例邻苯二酚亚甲醚邻苯二酚亚甲醚33，44二氧亚甲基苯甲醛二氧亚甲基苯甲醛第七十五页，讲稿共七十六页哦邻甲氧基苯酚邻甲氧基苯酚 制备制备 3 3甲氧基甲氧基44羟基苯甲醛羟基苯甲醛第三节第三节 C C酰化酰化第七十六页，讲稿共七十六页哦