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。

酰化反应

酰化反应
DCC (Dicyclohexylcarbodiimide) 是一个良好的羧基 活化剂,广泛用于肽和酯的合成。
RCO2- H+
R'OH
17
DCC 和有机碱(DMAP,4-吡咯烷基吡啶:PPY)合 用可用于增强反应的活性,可使反应在室温下进行。
18
应用实例
(酰化能力弱,因为可形成分子内氢键)
19
(5)偶氮二羧酸酯活化醇(重点)
合成大环内酯类化合物,使得反应条件温和,收率高。
29
(2)羧酸吡啶酯法
(羧酸/Et3N) 活性羧酸酯
n = 5 89% n = 11 69%
30
(3)羧酸三硝基苯酯法
活性羧酸酯
31
应用
32
活性羧酸酯应用的本质
本质:将羧酸中难以离去的羟基转化为易离去的基团
33
3. 酸酐作为酰化剂
酸酐是与羧酸和酯相比,是一类活性更强的酰化剂,
12
(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
一些内酯的合成常用有机酸如苯磺酸、对甲苯磺酸作催化剂
13
(2)Lewis酸催化法
常用的Lewis酸:AlCl3, SnCl4, FeCl3, BF3等。 Lewis酸适用于高级不饱和脂肪酸、杂环酸的酯化, 可避免双键的分解或重排。
6
(2)间接酰化法:将酰基的等价体与有机化合物相结
合,结构中潜在的被隐蔽的酰基经过处理可以恢复成 酰基。 一些酰基核酰化:
8
3. 被酰化物和酰化剂
被酰化物的反应活性取决于被酰化原子的亲核能力; 一般被酰化物: R2CH-> RCH2 - > RO - > RNH2 > ROH 酰化剂的酰化能力取决于离去基团的离去能力与具体的 反应条件; 酰化剂: RCO-X > (RCO)2O > RCOOR', RCOOH > RCONHR'

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

•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+ OH RCOH RCOH
H
OH RCOH
H
C H 2C O O H T sO H /PhH
O H
△,
O
H
O
H
•(b)Lewis酸催化法: (AlCl3, SnCl4,FeCl3,等)
A lC l3
O
A lC l3
O
+C
CH 3
CH 3
+O
C
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
属于SN1机理
CH3OH
CH 3
OH
C-
O
+
CH3 CH 3
-H+
CH 3
O
C- O C H 3 CH 3
CH 3
CH 3
78%
仅有少量空阻大的羧酸按此反应机理进行
(3)影响因素
① 醇结构影响
•醇的结构对酰化反应的影响 •立体影响因素:伯醇>仲醇>叔醇、烯丙醇 •叔碳正离子倾向与水反应而逆转
• (4)应用特点 • 单一酸酐应用有限,一般使用混合酸酐
• i 羧酸-三氟乙酸混合酸酐(适用于立体位组 较大的羧酸的酯化,临时制备)
OO
( C F 3 C O ) 2 O + R C O O H F 3 CCOCR+ C F 3 C O O H
羧 酸 - 三 氟 乙 酸 混 合 酸 酐 的 制 备
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

第三章-酰化反应

第三章-酰化反应

(4) 应用特点
① 选择性酰化
i. 1, 2-二醇的酰化反应
OH OH +
O
Cl (CH3)2SnCl2 /K2CO3 r. t. 12h
ii. 非1, 2-二醇的酰化反应
OH H3C
O
OH +
H3C
Cl
N
collidine
- 40oC
② 仲醇的酰化
O N
N
N
N
OH
O N
Cl Cl
N CH3 HCl
须用强酰化剂:酰氯、酸酐、活性酯 电子效应
苯环上有给电子基团时,增加酰化反应的活性 苯环上有吸电子基团时,减小酰化反应的活性
立体效应:邻、对位的取代基影响较大
(4)应用特点 ① 酰氯为酰化剂 常用NaOH, Na2CO3, AcONa, Et3N, Py 等碱作为缚酸剂或催化剂
≤10℃
② 酸酐为酰化剂
羰基的α位有吸电子基团,亲电性增强
② 催化剂的影响
i. 酸类催化剂 质子酸:H2SO4, p-TsOH, HClO4 Lewis酸:BF3, ZnCl2, AlCl3, CoCl2
ii. 碱类催化剂
Et3N, AcONa
吡啶 对二甲氨基吡啶 4-吡咯吡啶
③反应溶剂的影响 ④反应温度的影响
在较低的温度下滴加酸酐,再缓慢升到室温反应, 或者加热至回流。
③ 活性酯为酰化剂
第四节 碳原子上的酰化反应
• 芳烃的C-酰化 • 羰基化合物a位的C-酰化
芳烃的C-酰化
• 包括两种形式:
– 直接酰化反应:酰化剂直接对芳烃的亲电酰 化的Friedel-Crafts反应,简称F-C酰化;
CH2CONH

第三章酰化反应

第三章酰化反应
R: 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
5
概 述 催化
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。
第一节 氧原子的酰化反应
一 醇的氧酰化
3)酸酐为酰化剂
O
O
R C O O C O R R C + R C O H
28
第一节 氧原子的酰化反应
一 醇的氧酰化
3)酸酐为酰化剂
① H+ 催化
O
RC
O
RC
O RC
OH RC
O
O
RCO H+R C
O
O
② Lewis酸催化
O RC
O RC
O
A lC l3
CH3COOH + CH3OH
Vesley法 10min
CH3COOCH3
11
第一节 氧原子的酰化反应
一 醇的氧酰化

OH CH3(CH2)3COOH 100℃
O O C(CH2)3CH3
+ H2O
HO
HO
C H =C H -C O O H +C H 3O H B F3/Et2O
CH=CH-COOCH3
例:
H3C O H2C C C OCH3+ C4H9OH H2SO4
H3C O H2C C C OOC4H9
H2C H2C
O
C + CH3OH CH3ONa

67第三章 酰化反应PPT课件

67第三章  酰化反应PPT课件
(84%)
HN(CH3)2 COCl
CON(CH3)2
(89%)
4-取代氨基吡啶催化剂
NR2
NR2
R 'O H
H
+ RCOX
OR'
N
N
OC
NR2 R
RCOOR' +
N H
X
-NR2为-N(CH3)2, -N=C(NMe2)2, N
• 酸酐作酰化剂
混 合H3C 酸 酐 法
CH3
H3C
COOH + HO
O
(2)羧酸吡啶酯
+ HOOC N Cl CH3.I
CH2
n OH
Et3N, 7.5~8h
N
CH2 n OH OC O
CO ( CH2 )n +
CH3.I
O
n=5 (89%)
NO CH3
n=11 (69%)
羟基及氨基的保护
•甲酰化 •乙酰化 •卤代乙酰化 •-烷氧基乙酰化 •烷氧羰基化 •邻苯二甲酰化(氨基保护)
OC OC H3 (98%)
t BuOH + C H2 C O
CH3COOBu t
(89%)
• 酰卤作酰化剂
O RCX+R'NH2
RCONHR'+HX
吡啶,三乙胺,N,N-二甲基苯胺等缚酸剂
CH2(COCl)2 + 2(CH3)3COH
C6H5N(CH3)2
30。,4h
CH2[COOC(CH3)3]2
第二节 碳原子上 的酰化反应
一、芳烃的C-酰化 二、烯烃的C-酰化 三、羰基化合物的-位C-酰化 四、“ 极性反转”的应用

第三章 酰化反应 河北科技大学

第三章 酰化反应 河北科技大学

第三章 酰化反应(Acylation Reaction ) 一概述1 定义:有机物分子中O 、N 、C 原字上导入酰基的反应,酰基RCO2 分类:按被酰化原子的种类O-酰化N-酰化C -酰化按机理分类直接酰化间接酰化亲电亲核自由基少见C-酰化3 意义:药物本身有酰基;合成手段。

第一节氧原子的酰化反应一 醇的氧酰化R O H +R 'COLR 'COO R +H L1 历程:R -C -LO'O R '-C -O R快O'R -C -LOR HC LR 'OR-O --C -R 'HO++H LR -O H +L R O -C -R 'OV =K [R O H ][R'-C -L]OS N1S N 2L+慢R-O H +R'-COR '-C O V =K [R'-C -L]O一级反应二级反应2 酰化剂强弱与种类O'R -C - L OCR +L HL H L+OC R <OC R C lO H结论:离去基团共轭酸的酸性越强,酰化剂的酰化能力越强 酰化能力:RCOClO 4> RCOBF 4> RCOX >RCOOCOR > RCOOH >RCOOR'> RCONHR 3 各种酰化剂 1) 羧酸(SN2)R -O H +R 'C O OHR 'C O OR +H 2O提高收率(1)增加反应物浓度(2)减少生成物(3)除水共沸带水加脱水剂加快反应速率(1)提高温度(2)催化剂(降低活化能)催化剂(1)质子酸(2)Lew is 酸:(A lC l 3,sN C l 4,FeC l 3,等)(3)酸性树脂(V e s l e y 采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法RCO O HA lC l 3RCO O HA lC l 3配位键(增加C 的正电性)R COO HH +RCO H O HRCO H O Ha :硫酸氧化性√磺化 √脱水性×催化性×醇的结构对酰化反应的影响R O H+C OO HR '立体影响因素:伯醇>仲醇>叔醇O 'R -C -OC H 3CH 3CO HC H 3C H 3CH 3CO H 2C H 3HC H 3CH 3CC H 3C H 3C C H 3OC H 3OC RC H 3CH 3C O HC H3H -OHC H 2=C H -C H 2O HC H 2=C H -C H 2H 2CCC H 2H +- H 2OC H 2=C H -C H 2-O H 2C H 3C H 2H叔丁醇、苄醇、烯丙醇?用弱酸作酰化剂,除非加入偶氮二羧酸二乙酯R O H +C H 3C OO HC H 3C OO R +H 2O醇 C H 3O H E t O H n -C 3H 7O H C H 2=C H C H 2O H P h C H 2O H 异丙醇 叔丁醇V 1 0.84 0.84 0.64 0.68 0.47 0.026R CR CRO HO <RC O HO立体效应H 3CC OHO<F 3CC OHO电效应O HH OOH OC (C H 2)3C H 3OC H 3(C H 2)3C O O H100℃+ H 2OH 2N CH 2CO O H +C 3H 7O HH ClH 2N C H 2CO O C 3H 7H C l (气)H 2N +H C lN H 4C lHC l 防止H 2N C H 2C O O H 发生环内酯化C H =CH -CO O H+CH 3O HB F 3/E t 2OC H =C H -C O O CH 3BF 3催化适用于不饱和酸O HO HH OC O O HO HO HH OC O O C 12H 25+ C 12H 25O HT s O HX y l e ne对甲苯磺酸不用硫酸,因为其与二甲苯不溶没食子酸对无机酸敏感的醇,以及一些反式γ或δ脂环羟基酸形成内酯的反应可采用TsO H 、苯磺酸等有机酸作催化剂(4) DC C 二环己基碳二亚胺NCN+R -C -OHOOR -C H -OCN HH N CH NH NO CRO +OR -C H -OCN HNH +活性酯O HH 3C OC H 3C O O HH O C HC H 3H 2C +O HH 3C OC H 3C O OC H C H 3H 2CD CC /Et2O R.T.20m inO HH 3C OC H 3COO H酰化能力强,因为可形成分子内氢键R -N=C =N -RC H 3-N=C =N -C (C H 3)3C H 3C H 2-N=C =N -(C H 2)3-NE t 2(C H 3)2C H-N =C =N-C H (C H 3)2N CN NO(C H 2)2(5)偶氮二羧酸二乙酯法(活化苄醇制备羧酸酯)N NCO O E t C O O EtEtO -C-N -N -C -O E tOOPPh 3EtO -C -N H -N -C -O EtOOPPh 3R CO OR 1CR 2OR 3PPh 3R 1CR 2O HR 3R C O O+Ph 3PR O O H叔醇 构型反转此法可将叔醇酰化C H 2-C -C H 2C H 2O HC H 3C HC H 2C H 2O C OP hPh 3P +E tO O C -N +N -CO O E tPh CO O H /T H FOHO H部分选择酰化2) 羧酸酯为酰化剂共轭酸的酸性强,其酰化能力才强活性酯的应用COR'O R R '=C H 3,C 2H 5⑴羧酸硫醇酯NSCR ONN O 2②羧酸吡啶酯N C H 3C l.IN C H 3O -C -RO+RCOOH③羧酸三硝基苯酯O 2NN O 2O 2NO CO RO 2NN O 2O 2NC lO 2NN O 2O 2NOCO RR ''O H +R -C -OH O+R -C -O R ''O 难于分离,所以三种物质一起加入④羧酸异丙酯(适用于立体障碍大的羧酸)C H 3CC H 2OOCRRC O O H +H 3CCCHR 'O HR C O R'O C H 2=C =O + CH 3-C-CH 3O制I P ACCH 2C H 3H 3CCCH 3O H O产物稳定3)酸酐为酰化剂(酸酐多用在反应困难或位组较大的醇羟基上酰化)CR OOC OR HRCO OCO R+① H +催化O CR COOROCRO HCR OHOHC R COOR+CC H 3O N HCC H 3OO H OCH 3CCO OH 3C+NH 2+OCH 3C COOH 3CNH 2+H A c② Lewis 酸催化O CR COORA lC l3CROOC RO AlC l 3+③碱催化无机碱:(N a 2CO 3、N aH C O 3、 N aO H ) 去酸剂有机碱:吡啶, Et 3NNRC O C ROO+NCRORCOCH 3O H+Ac 2OD M A F回流CH 3O A cD M A F :对二甲氨基吡啶NC H 3H 3C例C 3H 7C O HC H 3C H 3+CCO O OE t 3N TEAC C O O OO HC C H 3C 3H 7C H 3混合酸酐的应用①羧酸-三氟乙酸混合酸酐(适用于立体位组较大的羧酸的酯化)OCR COOF 3CO HCR CO OF 3CCRO C F 3COO HH+例CROO OC F 3C(CF 3CO)2O+RCOOH+CF 3COOH羧酸-三氟乙酸混合酸酐的制备(CF 3C O )2OH 2NC H 2O H +C H 3C H 2COO H H 2N C H 2O CO C H 2C H 373%C O O HC H 3CH 3CO HC H 3+(C F 3C O )2OC O O B u-t蒽甲酸②羧酸-磺酸混合酸酐OCR SO 2OR'R COOH + R 'SO 2C l R COC l + R 'SO 2ClCRO +R 'SO 2OH③羧酸-取代苯甲酸混合酸酐C lC lC lC O C l C lC lC lCROO OC +R C O OHC C lO ClC C lO O E t CE tOOO E t CC lO OOC R碳酸酯RC OO H其它:O PC lC lC lC ROO HC ROOPC lC lO+4)酰氯为酰化剂(酸酐酰氯均适于位阻较大的醇的酰化)C l OC RLewis 酸催化C lOCRA lCl 3CRO A lCl4C lO CR+A lCl 3C lO CRA lC l 3配位键,增大碳的正电性碱催化:①无机碱:去酸剂②有机碱:Py, E t 3N , D M A P N N4-吡咯烷基吡啶PPY :NNC H 3C H 3D M A P :例;NC lOCRNC lOC+COCl+OHCOOPyRtC H 3H 3CC H 3C O C lC H 3H 3CC H 3C O O C Et 3+Et 3-C -O HA gC NH M PT六甲基磷酰胺采用酰氯和吡啶的方法,制备位阻大的酯时,AgCl 催化效果不好,加入AgCN 可是反映得到较好的效果O 2NC H 2OHCHO HC H N H C O C H C l 2O 2NC H 2O HC H N H C O C H C l 2H 2C OC C 15H 31OC 15H 31CO O HSO C l 2/Py无味氯霉素5)酰胺为酰化剂(活性酰胺)C RO NR R ''' N 的共轭效应使酰胺酯化作用弱CRO NNCRO NN CRON N N将氮固定在缺电子环上NN C N N ORCNNO HNNH+RCO OH++CO 2CDI 碳酰二咪唑RCNNO R CNNOBrRCNNOBr+NB S活性强的酰化剂B rN OONOON B S+ B r +6)乙烯酮为酰化剂(乙酰化)(对于某些难以酰化的叔羟基,酚羟基以及位阻较大的羟基采用本法)H 2C OH OH H 2O650~700℃(E t 3P )CH 2=C=O乙酸脱水H 3CCH OO丙酮脱C H 4- C H 4C H 2=C =OH 2CC H 2CO COH 2CC H 2CO C OO RHH 3CCH 2C CO ROO 2C H 2=C =ORO H乙酰乙酯的工业制法H 2C COOH RH 2C COHORH 3C COROCH 2=C=O + RO Hδ- HH 3C CCH 2OH 2C CO H Oγ酮酸类在TsO H 催化下与烯酮作用得内酯H 3C CC H 2OH 2C COOCC H 3O +C H 2=C =O TsO HH 3CCC H 2OH2C COγ酮酸类在TsO H 催化下与烯酮作用得内酯H 3C CC H 2OH 2C COO CC H 3O +C H 2=C =OTsO HH 3C CC HOHH 2C COOCC H 3O C H C OCC H 2H 3COO HH 2C CO H 3C COCROO +δRCOHOH 3C CC H 3OH 3CCC H 2O H H 3CCOOCC H 3C H 2C H 2=C =O +IPA 乙酸异丙烯酯良好的乙酰化试剂二 酚的氧酰化(用强酰化剂:酰氯、酸酐、活性酯)O HR CLO'p -π共轭,使酚羟基不易被酰化例O H CH 3O OCO Ph OCO CH 3+PhC OClPy 中和生成的HC lH 2C H 2CC O O H C O O HH 2C H 2CC OO C O OO H2+PO Cl 3RCO H O OPC lC l C lRCOPC l O O C l 混合酸酐O HC O O HO AcC O O H +Ac 2OC H 3H OH 3CC H 3O C 16H 33C H 3C H 3A cOH 3CC H 3OC 16H 33C H 3A c 2O PyC O O HH 3CC H 3C H 3O HH 3CC H 3C O O C H 3H 3CC H 3H 3CH 3C+(C F 3C O )2O立体位阻较大的羧酸C C NC NH 3COH 3CC O C H 3C H 3O乙酰化试剂与反应(专门酰化酚羟基)O H活性部位N -乙酰基-1,5,5-三甲基-乙内酰脲(Ac-TM M)H O CH 2O H +A c-TM HCH 3CNA cO C H 2O H△第二节 氮原子上的酰化反应 一脂肪氨-N 酰化OR -C -LR -CO'SN1:+LOR -C -L SN2:+H 2NR 'R 'NC ROL酰化剂种类与强弱顺序R C OC l > R C O OC O R >R C O O R '> R C O N HR ' >R C O OHR C O O H 酰化能力最弱的原因:H 2N RR 'C OO HH 3N R R 'C O O所以,R C OO H 与 R N H 2反应最佳催化剂:DC C 、C D I 、PO C l 3被酰化的结构对反应的影响:伯胺>仲胺脂肪胺>芳胺NH 2Rp-π共轭因为1羧酸为酰化剂RCOOH + H 2NR'RCONH R' + H 2ONN HCO CRO DC C(1)CR ONN(2)CDIRC OPO H O HO O(3)含磷化合物 PO C l 3、P P A (多聚磷酸)、PP YNN2 羧酸酯为酰化剂R C O R 'ORC NH RO ''+H 2N R ''+H O R 'R C O OH + C H 3OHR C O OC H 3H 2N R 'RCN HR 'O 有时宁可增加一个反应,也不让RC O O H 与H 2N R 直接反应例O 2NH C C HC H 2O HO HNH 2O 2NH C C HC H 2O HO HNH C O C HC l 2Cl 2C H C O O CH 3不用酰氯作催化剂,否则羟基易被酰化C H 2N H C O C H 2C H 2OHOC H 2N H 2+OOO**H 2N C H 2NON H C C CN HC R ROOO'R 'RCC OO Et C OO Et+巴比妥类通用方法NC OO E tNC ON H N H 2+H 2N N H 2H 2OE tO Href 1hO 2SH 2NO C H 3C ON O 2N O 2O N H 2CH 2NC 2H 5O 2S H 2NO C H 3C O N H 2CH NC 2H 5+舒比利活性酯H O O 2NN O 2因其为强酸3 酸酐为酰化剂R C OCR OO RC H NR O 'SN 1:+H 2N R'Py Et3N过量H2NR 'N O 2N H C H 3N O 2NA c C H 3例:A c 2O +H 3CH CC O O HN H C O C H 3H 3CH CCN H C O C H 3OC OO OE tH 3CH CCN H C O C H 3H NH CO C O O HC lCOO EtC H N H 2C O O H羧酸中加入三氟乙酐或氯甲酸酯生成混合酸酐活性酰化剂4 酰氯为酰化剂(由于酰氯活性强,多用于位阻较大的胺及热敏性物质的酰化)R C Cl OR C HN R O 'SN 1:+H 2NR '+H C l (加去酸剂:有机碱P y, Et3N )例HC C O C lN H HC lSNM e 3S iO O CC H 3H 2NOC H C O N H 2S NH O O CC H 3HNO+Et 3NC H 3C N ,-25℃保护此酰化剂用酰氯在-25℃就可反应,用其它弱酰化剂时需要升高反应温度,但温度一高,内酰氨易分解,所以此反应的酰化剂必须是酰氯 5 酰胺为酰化剂CRO NN OSNCRO O SH NR C O OH +C DI如用环状酸酐酰化时,在低温下常生成单酰化产物,高温加热则可得双酰化亚胺C OC OO C OC OO HH NC HC H 2Ph C O OH+△C OCON C HC H 2P h C OO H二、芳胺N-酰化N H 2+A c 2ON H A cC O O Et C O O EtN H 2C lC O N H C O N HC lC l +2N a在酰化反应中,加入N a 或者 RCON a 使Ph-N H ,使酰化反应易于进行N H 2C lON H C O O E tC lON H C OC lONNC O O E tH NN H+ClCOOEtPyNNC O O Et+C l C OO Et1:1H NN HNNC O O E t+Cl COO Et芳核上有硝基、卤素等吸电子取代基时,氨基的酰化则受到影响而变得迟缓,可加入浓硫酸进行催化N H 2B rB rBrN H C O C H 3Br BrB rA c 2O /H 2SO 4三、选择性的酰化反应(立体效应,电效应)CC H 2O H OO H O1117O HC H 3O H C H 3OCH 2COOH O1117O HO C C H 2C H 2C O O HOH 2C C H 2CCOO OP y/R T立体效应O H位阻大HC HH 3C H OOC O O C H 3O H 312OC O O C H 3O H O COH90% H COO H 65 ℃3h保护基的选择3位被酰化OH OH ONH NO O C H 3OP hC OH ONH NO O C H 3O PhC O O H Ph 3PHH伯醇位阻小,Ph C O O - 进攻-O H/N NC O O Et C O O E t/dioxane偶氮二羧酸二乙酯。

第三章 酰化反应

第三章 酰化反应
H3CO NH2 + (CH3CO)2O H3CO NHCOCH3 90%
NH2 + CH3COCl CH3COONa NHCOCH3 99%
40
用作保护基:
NH2 Ac2O NHAc CH3I H3C NAc H2O NHCH3
选择性酰化:
H2N Ac2O AcHN 84% pH4.15 CH2NH2 Ac2O pH11.25 H2N 85% CH2NHAc
O CH2OH O O + I CH2O COOH DCC/DMAP 25 oC O O 96% I
8
2. 羧酸酯(ester)作为酰化剂—酯交换反应
RCOOR' + R''OH RCOOR'' + R'OH
醇解 酸解 酯交换
9
反应机理
酸催化:硫酸、TsOH
碱催化:醇钠
RCOOR' + R''O O R C OR'' OR' RCOOR'' -R'O
10
该反应是可逆反应,采用除去生成的醇以打破平 衡; 适用于活性较小的羧酸以及结构复杂的醇; 常用甲酯或乙酯合成高级酯。
MeO O O
C12H25 +
OH DMAP Ar
O Ar O O
C12H25
Ar = 1-Naphtyl 97%
11
局麻药丁卡因的合成
12
抗胆碱药溴美喷酯的合成
13
为了提高酯的酰化能力,开发了许多酰化能力比较强的活性 酯,以用于合成较为复杂的化合物,如肽、大环内酯等,这 里重点介绍几类活性酯。
20
4. 酰氯(Acid chloride)为酰化剂

第三章 酰化反应

第三章 酰化反应

O C O CH2CH2N(C2H5)2 + C2H5OH
(3)反应条件
水容易使酯水解,因此反应需要在无水条件下进 行,还要防止其他酯类在乙醇中重结晶。例:抗胆碱 药溴美喷酯(宁胃适)的合成
HO C OH CH3 COOCH2CH3 + N CH3CH2ONa 60-80℃,45min
C OH
COO N CH3
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 ( 醇 ) ,
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。(难酯化的醇需AlCl3催化)
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。
O ROH + R' C L R' O C OR + HL
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 、醇的氧酰化 (一) 酰氯为酰化剂
RCOCl + R'OH
RCOOR' + HCl
酰氯常用于空间位阻大的醇,如叔醇的酰化:
(CH3)3COH + C6H5CH=CHCOCl (CH3)3COOCHCH=CHC6H5
醇的结构对酰化反应的影响 立体影响因素:伯醇>仲醇>叔醇、烯丙醇 叔碳正离子倾向与水反应而逆转
电子效应的影响
羟基a位吸电子基团通过诱导效应降低O上电子云
密度,使亲核能力降低
苄醇、烯丙醇由于p-p共轭,使活性降低
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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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