酰化反应原理与实例解析
化学反应中的酰化反应与酰化机理解析
化学反应中的酰化反应与酰化机理解析酰化反应是化学领域中一种重要的有机合成方法，通过将酸酐或酸氯与醇或胺反应，生成酯或酰胺。
这种反应在药物合成、香料合成、高分子材料等许多领域都有广泛的应用。
本文将深入解析酰化反应的机理，并探讨其在实际应用中的重要性。
一、酰化反应机理酰化反应的机理包括两个主要步骤：酯化与脱水。
1.1 酯化酯化是酰化反应的第一步，通常是酸催化的。
在这一步中，酸酐或酸氯与醇或胺反应生成中间体酯或酰胺。
在酸催化条件下，酸酐或酸氯中的酰基（-C=O）发生亲电加成，与醇或胺中的氢原子发生亲核取代反应，生成酯或酰胺。
这一步反应通常是可逆的。
例如，酸酐与醇反应的化学方程式为：RCOOCOR' + ROH → RCOOR' + R'OH1.2 脱水脱水是酰化反应的第二步，它使酯或酰胺生成为最终的产物。
在这一步中，水分子从中间产物中脱离，产生酯或酰胺。
脱水过程可以通过加热或去水剂等方式实现。
例如，酸酐与醇酯化反应的化学方程式为：RCOOCOR' + H2O → RCOOH + R'OH二、酰化反应的重要性酰化反应在有机合成中具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：2.1 药物合成许多药物分子中都含有酯或酰胺结构，酰化反应常被用于合成药物的关键步骤。
通过酰化反应能够构建出具有生物活性的化合物，从而得到对人体具有疗效的药物。
2.2 香料合成酯是许多香料的重要组成部分，包括水果、花卉和烹饪调味品中的香气成分。
利用酰化反应可以合成出各种不同的酯类化合物，为香料工业提供了广阔的发展空间。
2.3 高分子材料通过酯化反应可以合成不同结构的聚酯，如聚乙烯酯、聚丙烯酯等。
这类高分子材料具有良好的可塑性、耐热性和机械性能，广泛应用于塑料、纤维和涂料等领域。
2.4 生态友好相比于其他有机合成方法，酰化反应产生的副产物较少，反应废物也相对较少。
因此，酰化反应在绿色化学合成中具有较高的环境友好性。
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'
药物合成反应：酰化反应
(iii) Vesley法 采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙 催化能力强、收率高、条件温和
Vesley法
CH3COOH + CH3OH 10min
CH3COOCH3 (94%)
20
(iv) DCC法（ dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）
21
DCC类似物：
CH3-N=C=N-C(CH3)3
41
抗胆碱药溴美喷酯（宁胃适）的合成
肌肉M3受体阻滞剂素立芬新的合成
42
3. 酸酐为酰化剂
（1）反应通式 （2）反应机理
43
（3）影响因素
A 酸酐结构的影响
羰基的α位连有吸电子基团时，活性增强
S
R CH S
n-C4H9Li
S RC Li S
H2O/HgCl2
O R C R`
11
二、自由基反应机理
12
第二节 氧原子上的酰化反应
• 醇的O-酰化反应 • 酚的O-酰化反应 • 醇、酚羟基的保护
13
一、醇的O-酰化反应
1. 羧酸为酰化剂
（1）反应通式
（2）反应机理
提高收率:
￭ 增加反应物浓度
38
羧酸异丙烯酯:
n-C18H37
A
C4H9-n C COOH + H3C C C7H15-n
Zn2+
CH
175℃
n-C18H37 OH/H+ △ ,6min
C4H9-n n-C18H37 C COO C18H37-n
C7H15-n
92%
n-C18H37
O + H3C C
C4H9-n C COO C7H15-n
烷基酸的酰化反应
烷基酸的酰化反应烷基酸作为一种有机化合物，在生物、化工和医药等领域中具有广泛的应用。
其中，烷基酸的酰化反应是一种重要的化学反应，常用于制备酰化产物以及合成酰化衍生物。
本文将从反应原理、反应机理和应用等方面探讨烷基酸的酰化反应。
1. 反应原理烷基酸的酰化反应，是指将一种烷基酸和一种醇在酸催化下反应，生成酯和水的反应。
通常情况下，该反应需要一定的温度和压力，反应速率也受到反应物浓度、酸催化剂种类等因素的影响。
反应方程式如下：RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O其中，RCOOH为烷基酸，R'OH为醇，RCOOR'为酯，H2O为水。
反应过程中，烷基酸中的羧基与醇中的羟基发生酰化反应，形成酯键。
2. 反应机理酸催化是烷基酸酰化反应中最为常用的反应条件。
在酸性条件下，烷基酸和醇中的羟基会被质子化，成为易发生反应的反应物。
酸催化反应机理主要有两种，即协同反应机理和分步反应机理。
协同反应机理：在酸性条件下，烷基酸和醇中的羟基先分别被质子化，形成RCOOH2+和R'OH2+。
随后，两者之间的电子云互相作用，形成共振结构RCOOH2+···HO-R'。
最终，共振结构中的OCO-R'键发生亲核加成，形成酯并释放出水分子。
分步反应机理：在酸性条件下，烷基酸和醇中的羟基先分别被质子化，形成RCOOH2+和R'OH2+。
随后，两者中的羟基发生消去反应，失去水分子，生成酸酐和ROH。
最后，酸酐和ROH之间发生亲核加成反应，生成酯并释放出质子。
3. 应用烷基酸的酰化反应在生产和合成中有着广泛的应用。
最常见的应用场景是制备酯类，具体包括以下几个方面：1) 食品工业。
烷基酸酯类物质是食品中的常见添加剂，可以用于增香、防腐和营养强化等方面。
2) 化工生产。
多种烷基酸酯类物质的合成需要通过酰化反应完成，包括各种脂肪族和芳香族的酯类。
(优化版)8-酰化反应.ppt
1、溶剂的选择
由于AlCl3的加入量应超过羰基的当量，因而必须解决反应 液的流动性问题。其选择应遵循如下原则：
⑴ 保持芳烃过量，过量部分起溶剂作用。
⑵ 硝基苯、CS2是常用的酰化反应的溶剂 。硝基苯对AlCl3或 AlCl3的络合物都有较大溶解度。因硝基可与AlCl3络合，能降低 催化活性，因而只适用于电子云密度较大芳烃的酰化过程。
AlCl3
Cl COCH3
工艺：将无水AlCl3、无水CS2与干燥的氯苯一起加热、搅拌，微 沸时慢慢滴入醋酐。加完后搅拌回流1h，回收CS2。反应物冷却到 温热时，在搅拌下慢慢倒入含有盐酸的碎冰中，分层应清晰，如 不清晰，应补加少许盐酸。溶液用少量苯萃取，收集油层，水层 再用苯萃取一次，将提取液与油层合并，油层用15%的NaOH洗涤， 再用水洗至中性，干燥，减压蒸出苯后，收集粗品馏分，将其冷 冻48h后，分离母液，将结晶熔化即为成品。
⑵ 对碱性条件下苯乙酮的不稳定性认识不足。酰化粗产品常含黑 色焦油，碱洗后从外观到GC谱图（焦油不出峰）一般看不出明 显变化。然而用纯苯乙酮与碱混合时容易发现有缩合反应发生。
⑶ 对于先除焦油的意义认识不足。焦油以溶解苯乙酮，应先水汽 蒸馏或吸附先除去焦油，然后再提纯产物。
例， 对氯苯乙酮
Cl (CH3CO)2O
⑤ 转化率、选择性、收率随时间的变化：
T
X X=constant
T0
S
Y
τ0
τ
图 等转化率时温度与时间的关系
τ0
τ
图 转化率X、选择性S、收 率Y随时间的变化趋势
单程收率的最大值是否为工艺的最佳值？
τ0 ？
酰化的工艺条件讨论
1、溶剂的选择 2、AlCl3的质量与加入方式 3、加料方式 4、反应温度与时间 5、反应的终止与络合物的分解 6、产物的分离
简述胺酰化制备酰胺的原理及方法。
简述胺酰化制备酰胺的原理及方法。
胺酰化是一种重要的有机合成反应，可以通过反应物的选择和条件的调节来制备各种酰胺化合物。
本文将介绍胺酰化制备酰胺的原理及方法。
一、胺酰化的原理胺酰化是一种酰化反应，即酰化试剂和胺化合物在酸性或碱性条件下反应生成酰胺化合物。
胺酰化反应的机理主要分为以下两种： 1. 酸催化胺酰化反应在酸催化条件下，酰化试剂和胺化合物反应生成酰胺化合物。
反应机理如下：首先，酸催化条件下，酰化试剂的羰基发生质子化，形成活泼的电离态羰基。
然后，胺化合物中的氨基与羰基的羰基碳发生亲核加成反应，生成中间体。
最后，中间体内部的质子转移反应生成酰胺化合物。
2. 碱催化胺酰化反应在碱催化条件下，酰化试剂和胺化合物反应生成酰胺化合物。
反应机理如下：首先，碱催化条件下，胺化合物的氨基发生质子化，形成活泼的电离态氨基。
然后，酰化试剂的羰基与氨基的负离子发生亲核加成反应，生成中间体。
最后，中间体内部的质子转移反应生成酰胺化合物。
二、胺酰化的方法胺酰化可以通过多种方法进行，以下介绍常用的几种方法：1. 酸催化胺酰化反应酸催化胺酰化反应是胺酰化中最常用的方法之一。
通常使用的酸催化剂有硫酸、盐酸、磷酸等。
反应条件一般为室温下进行，反应时间约为2-4小时。
反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。
2. 碱催化胺酰化反应碱催化胺酰化反应也是胺酰化中常用的方法之一。
通常使用的碱催化剂有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。
反应条件一般为室温下进行，反应时间约为2-4小时。
反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。
3. 多相催化胺酰化反应多相催化胺酰化反应是一种新型的胺酰化方法，其特点是催化剂和反应物在不同的相中进行反应。
多相催化剂可以是固体或液体，通常使用的多相催化剂有氨基硅烷、氨基钛烷等。
反应条件一般为高温高压下进行，反应时间约为2-4小时。
反应产物可以通过蒸馏、结晶等方法进行纯化和分离。
4. 微波辅助胺酰化反应微波辅助胺酰化反应是一种新型的胺酰化方法，其特点是利用微波辐射加速反应速率。
酰化反应
CH3
AgCN
H3C
COCl + Et3-C-OH
H3C
COOCEt3
HMPT
CH3
六甲基磷酰胺
CH3
25
第二节 氮原子上的酰化反应
一 脂肪氨-N酰化
一 脂肪氨-N酰化
O
1. 反应通式 R-C-L + H2NR'
比羧酸的反应更容易，应用更广
O R C NR'H + HL
DMF 工业生产
HCOOCH3 + (CH3)2NH
NHR'R"
O R NR'R" + HX
27
第二节 氮原子上的酰化反应
一 脂肪氨-N酰化 1 羧酸为酰化剂
3) 应用
由于羧酸活性较差，一般都将其制备成活性化合物，再进行酰化反应。
RCOOH + H2NR'
RCONHR' + H2O
O
(1) DCC
O
N
R C OC N H
R C NHR'
(2)含磷化合物 POCl3、PPA (多聚磷酸）、PPY
COOC2H5 · HCl
例：局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成
O2N
HOCH2CH2N(C2H5)2/ 二甲苯
COOH
O2N
HCl(gas)
COOCH2CH2N(C2H5)2
Fe/HCl H2N
45℃,2h
COOCH2CH2N(C2H5)2·HCl
11
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
R'
CC C NH
O
O
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。
乙酸的酰化反应
乙酸的酰化反应化学是一个复杂的学科，涵盖了许多不同的领域和分支。
其中一项重要的反应是酰化反应，它是合成有机化合物的基础。
本篇文章将详细介绍一种常见的酰化反应——乙酸的酰化反应。
一、酰化反应的概念及类型酰化反应是指酸性介质中羧酸与醇发生反应，生成酯和水。
它是一种重要的有机合成反应，广泛应用于医药、化工等领域。
酰化反应的类型有很多，其中最常见的是酸催化酰化反应。
在这种反应中，羧酸和醇在存在酸催化剂的条件下发生反应，生成酯和水。
常用的催化剂有硫酸、氯化亚砜、磷酸等。
二、乙酸酰化反应的基本原理乙酸酰化反应是在酸性介质中，乙酸与醇反应生成乙酸酯的反应。
这种反应的基本原理是，乙酸（CH3COOH）分子中的羧基（COOH）与醇分子中的羟基（－OH）反应，失去一个水分子（H2O），生成一个酯基（－COO－）和一个质子（H+）。
这个反应的化学方程式如下：CH3COOH + ROH → CH3COOR + H2O其中，R是代表一个烃基的符号。
三、乙酸酯的物理性质乙酸酯是一类具有特殊气味的无色或淡黄色液体。
在常温下多为挥发性液体，常用作溶剂和香料。
它的沸点通常在150℃左右，密度为0.9g/mL左右。
乙酸酯在酸性条件下会水解成乙酸和醇，因此它不稳定。
四、乙酸酰化反应的应用乙酸酰化反应具有广泛的应用价值。
首先，它可以用于工业生产中。
例如，它是生产乙酸乙酯的主要方法之一。
此外，在医药和农业方面，乙酸酰化反应也有很多应用。
例如，它可以用于制造药物、香料、染料等。
五、酯化反应的发展趋势随着化学技术的发展，酯化反应也在不断创新。
为提高酯化反应的效果和效率，研究人员尝试采用新的催化剂和新的反应条件。
除此之外，对于酯化反应的副产物进行利用也是一个研究方向。
例如，利用酯化反应产生的甲酸和环氧乙烷，可以制备绿色化学品环氧乙醇。
总结起来，乙酸酰化反应是一种重要的化学反应，具有广泛的应用价值。
它的基本原理和应用领域有很多研究和发展的空间。
酰化反应
4. 酰氯为酰化剂
（1）反应通式 （2）反应机理
55
（3）影响因素
A 酰氯结构的影响
￭ 脂肪族酰氯 > 芳酰氯 ￭ 羰基的α位连有吸电子基团时，活性增强 ￭ 芳酰氯邻位有取代基时，活性降低
B 催化剂的影响
￭ 有机碱：吡啶、三乙胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基吡啶 ￭ 无机碱：NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3 ￭ 采用吡啶类碱不仅可以中和反应生成的HCl，还有催化作用，增强活性
S
R CH S
n-C4H9Li
S RC Li S
H2O/HgCl22
第二节 氧原子上的酰化反应
• 醇的O-酰化反应 • 酚的O-酰化反应 • 醇、酚羟基的保护
13
一、醇的O-酰化反应
1. 羧酸为酰化剂
（1）反应通式
（2）反应机理
提高收率:
￭ 增加反应物浓度
19
(iii) Vesley法 采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙 催化能力强、收率高、条件温和
Vesley法
CH3COOH + CH3OH 10min
CH3COOCH3 (94%)
20
(iv) DCC法（ dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）
21
DCC类似物：
CH3-N=C=N-C(CH3)3
N
r.t., 12 min
(96%)
H3C
CH3 COOC(CH3)3
金属离子Hg2+、Ag+、Cu+、Cu2+等对反应有催化作用
35
(ii) 羧酸吡啶酯
36
(iii) 羧酸三硝基苯酯（ 一锅煮合成法 ）
酰化反应原理与实例解析
精心整理第四章酰化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：1.围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；2.围绕典型药品生产过程，完成以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品；实训项目项目一：对氯苯甲酰苯甲酸的制备项目二：扑热息痛的制备项目三：草酸二乙酯的制备学习目标●掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N-酰化中的应用；●掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
●掌握生产中操作及注意事项●了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用第四章酰化技术第一节概述一、酰化反应1．概念酰化反应是指有机物分子中与氧、氮、碳、硫等原子相连的氢被酰基取代的反应。
酰基是指从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基后所剩余的基团。
2．反应通式代表RR基反应精馏脱水法主要用于乙酸与芳胺的N-酰化，例如，将乙酸和苯胺加热至沸腾，用蒸馏法先蒸出含水乙酸，然后减压蒸出多余的乙酸，即可得N-乙酰苯胺。
溶剂共沸脱水法主要用于甲酸（沸点100.8℃）与芳胺的N-酰化反应。
（以上方法大多在较高温度下进行，因此，不适合热敏性酸或胺）（2）催化剂强酸作催化剂适用于活性较强的胺类的酰化缩合剂作催化剂适用于活性弱的胺类、热敏性的酸或胺类常用的此类缩合剂有★DCC（Dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）DIC（DiisopropylCarbodiimide,二异丙基碳二亚胺）等。
DCC是一个良好的脱水剂，以DCC作脱水剂用羧酸直接酰化，条件温和，收率高，在复杂结构的酰胺、半合成抗生素及多肽的合成中有较多的应用。
二、羧酸酯酰化剂反应过程1．反应物活性（1）对于羧酸酯（RCOORˊ）的合成）将７—ACA、水、丙酮加入反应体系中，降温，加入三乙胺、活性酯，反应至７－ACA 基本消失后，加有机酸酸，有头孢噻肟酸沉淀生成。
酰化反应原理与实例解析
第四章酰化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：1.围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；2.围绕典型药品生产过程，完成以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品；3.围绕典型药物的生产过程,完成用羧酸法、酯交换法、酸酐法、酰氯法生产酯类产品。
项目三：草酸二乙酯的制备学习目标●掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N-酰化中的应用；●掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
●掌握生产中操作及注意事项●了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用第四章酰化技术第一节概述一、酰化反应1．概念酰化反应是指有机物分子中与氧、氮、碳、硫等原子相连的氢被酰基取代的反应。
酰基是指从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基后所剩余的基团。
2．反应通式（式中RCOZ为酰化剂，Z代表X，OCOR，OH，ORˊ,NHR″等；SH为被酰化物，S代表RˊO、R″、Ar 等。
）二、常用酰化剂及其活性★1．常用酰化剂：羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯等酰化剂的活性规律：当酰化剂（RCOZ）中R基相同时，其酰缩合剂作催化剂适用于活性弱的胺类、热敏性的酸或胺类常用的此类缩合剂有★DCC（Dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）DIC（DiisopropylCarbodiimide,二异丙基碳二亚胺）等。
DCC是一个良好的脱水剂，以DCC作脱水剂用羧酸直接酰化，条件温和，收率高，在复杂结构的酰胺、半合成抗生素及多肽的合成中有较多的应用。
二、羧酸酯酰化剂反应过程1．反应物活性（1）对于羧酸酯（RCOORˊ）位阻若酰基中R空间位阻大，则活性小电性有吸电子取代基则活性高，易酰化。
离去基团的稳定性离去基团越稳定，则活性越高（2）对于胺类胺的碱性碱性越强，活性越高，空间位阻空间位阻越小，活性越高（32（1（2（3（43—(1)(2)(3)(4)(5)(6)●三、酸酐酰化剂1.反应过程★2.注：TLC检测终点酸酐用量一般略高于理论量的5~10%（不可逆），最常用的酸酐是乙酸酐，通常在20~90℃可顺利进行反应（活性高）溶剂不另加溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点不太高时非水惰性有机溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点较高时水被酰化的胺和酰化产物易溶于水（乙酰化速度比乙酸酐的水解速度快）★3.应用向乙酰化反应罐中加入母液加入乙酸酐，搅拌均匀后，先慢后快地加入38%～40%的乙酸钠溶液。
酰化反应原理与实例解析
精心整理第四章酰化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：1.围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；2.围绕典型药品生产过程，完成以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品；实训项目项目一：对氯苯甲酰苯甲酸的制备项目二：扑热息痛的制备项目三：草酸二乙酯的制备学习目标●掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N-酰化中的应用；●掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
●掌握生产中操作及注意事项●了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用第四章酰化技术第一节概述一、酰化反应1．概念酰化反应是指有机物分子中与氧、氮、碳、硫等原子相连的氢被酰基取代的反应。
酰基是指从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基后所剩余的基团。
2．反应通式代表RR基反应精馏脱水法主要用于乙酸与芳胺的N-酰化，例如，将乙酸和苯胺加热至沸腾，用蒸馏法先蒸出含水乙酸，然后减压蒸出多余的乙酸，即可得N-乙酰苯胺。
溶剂共沸脱水法主要用于甲酸（沸点100.8℃）与芳胺的N-酰化反应。
（以上方法大多在较高温度下进行，因此，不适合热敏性酸或胺）（2）催化剂强酸作催化剂适用于活性较强的胺类的酰化缩合剂作催化剂适用于活性弱的胺类、热敏性的酸或胺类常用的此类缩合剂有★DCC（Dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）DIC（DiisopropylCarbodiimide,二异丙基碳二亚胺）等。
DCC是一个良好的脱水剂，以DCC作脱水剂用羧酸直接酰化，条件温和，收率高，在复杂结构的酰胺、半合成抗生素及多肽的合成中有较多的应用。
二、羧酸酯酰化剂反应过程1．反应物活性（1）对于羧酸酯（RCOORˊ）的合成）将７—ACA、水、丙酮加入反应体系中，降温，加入三乙胺、活性酯，反应至７－ACA 基本消失后，加有机酸酸，有头孢噻肟酸沉淀生成。
苯环上酰化反应后处理
苯环上酰化反应后处理标题：苯环上的酰化反应及其后处理引言：苯环上的酰化反应是有机化学中一种常见的反应，通过引入酰基（acyl group）可以改变苯环的化学性质和物理性质。
本文将介绍苯环上酰化反应的基本原理、反应条件以及后处理方法，希望能为读者提供一定的参考。
一、酰化反应的基本原理酰化反应是指将酸酐（酰化试剂）与苯环中的氢原子发生置换反应，形成酰苯（acylbenzene）。
在酰化反应中，酸酐起到供应酰基的作用，而苯环则接受酰基。
酰化反应通常需要适当的催化剂和反应条件，以促进反应的进行。
二、酰化反应的反应条件1. 催化剂：常用的催化剂包括酸性催化剂（如硫酸、三氯化铁等）和酸性固体催化剂（如硅铝酸等）。
催化剂的选择主要取决于反应的具体要求。
2. 反应温度：酰化反应通常在适当的温度下进行，一般在室温至中温范围内。
温度过高容易导致副反应的发生，而温度过低则反应速率较慢。
3. 反应时间：反应时间的长短取决于反应物的浓度、反应温度以及催化剂的活性等因素。
一般情况下，反应时间在数小时至数天之间。
4. 反应溶剂：选择适当的溶剂有助于反应物的溶解和反应的进行。
常用的溶剂包括苯、甲苯、二甲苯等。
三、酰化反应的后处理方法酰化反应完成后，需要对产物进行后处理，以获得纯度较高的酰苯。
常用的后处理方法包括以下几种：1. 结晶纯化：将反应混合物进行结晶，通过溶剂结晶或温度结晶的方式，将杂质分离出来，得到较纯的酰苯。
2. 蒸馏纯化：利用酰苯和杂质的不同沸点，通过蒸馏的方式进行纯化。
酰苯通常具有较低的沸点，可以通过加热使其汽化，然后冷凝回收，得到纯度较高的产物。
3. 活性炭吸附：将反应混合物通过活性炭柱进行吸附，可以去除一部分杂质，提高产物的纯度。
4. 结合多次反应：将产物再次进行酰化反应，利用酰化反应的选择性，可以将杂质进一步去除，得到更纯的酰苯。
结论：苯环上的酰化反应是一种重要的有机合成反应，通过引入酰基，可以改变苯环的性质和用途。
酰化反应原理与实例解析
精心整理第四章酰化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：1.围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；N-6.掌握活性亚甲基化合物α位C-酰化的原理、使用条件及在药物合成中的应用；7.了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用学时安排课堂教学10学时现场教学6学时实训项目项目一：对氯苯甲酰苯甲酸的制备项目二：扑热息痛的制备项目三：草酸二乙酯的制备学习目标）随离去基团的稳定性增加而增大）★常用酰化试剂的酰化能力强弱顺序：酰氯>酸酐>羧酸酯>羧酸>酰胺三、酰化反应在化学制药中的应用永久性酰化制备含有某些官能团的药物保护性酰化第二节N-酰化常用酰化剂：羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂、酸酐酰化剂和酰氯酰化剂一、羧酸酰化剂1.反应过程★2.适用对象羧酸是弱的酰化试剂，一般适用于酰化活性较强的胺类。
3.反应条件及催化剂（1）反应条件酸过量为了加速反应，并使反应向生成酰胺的方向移动，必须使反应物之一过量，通常是酸过量。
脱水可用以下方法脱水?高温熔融脱水酰化法适用于稳定铵盐的脱水，例如苯甲酸和苯胺加热到225℃进行脱水，可制得N-苯甲酰苯胺。
电性有吸电子取代基则活性高，易酰化。
离去基团的稳定性离去基团越稳定，则活性越高（2）对于胺类胺的碱性碱性越强，活性越高，空间位阻空间位阻越小，活性越高（3）羧酸二酯与二胺类化合物，如果反应后能得到稳定的六元环，则反应易发生。
如哌拉西林等青霉素药物中间体乙基-2，3-哌嗪二酮（6）催眠药苯巴比妥（Phenobarbital,7）等的合成。
2．催化剂（1）强碱作催化剂由于酯的活性较弱因此在反应中常用碱作为催化剂脱掉质子，以增加胺的亲核性。
用的碱性催化剂有醇钠或更强的碱，如NaNH2、n-BuLi、LiAlH4、Na等（2）反应物胺作催化剂过量的反应物胺也可起催化作用。
（3）催化剂的选择与反应物的活性有关反应物活性越高，则可选用较弱的碱催化；反之，则需用较强的碱催化。
N-酰化反应
• （1）酰化能力强； • （2）反应不可逆； • （3）温度低（0℃或更低）； （4）酰化剂用量少； （5）反应需加缚酸剂。
第二节 N-酰化反应
4. 用其它酰化剂的N-酰化 （1）用三聚氯氰酰化 三聚氯氰可以看作是三聚氰 酸的酰氯，也可以看作是芳香杂环的氯代物。三聚氯 氰分子中与氯原子相连的碳原子都有酰化能力，可以 置换氨基、羟基、巯基等官能团上的氢原子，可以合 成大量具有功能性的精细化学品，它们的结构通式可 表示如下：
x1，x2，x3 可以分别代表 OH，SH，NH2，NHR，OR， SR 等官能团，这些精细化学品包括活性染料，水溶性 荧光增白剂，表面活性剂及农药等，随着三聚氯氰生 产技术的进步，用三聚氯氰生产的精细化学品在不断 增加。
第二节 N-酰化反应
三聚氯氰分子上的三个氯原子都可以参加反应， 但是它们的反应活性不同，因为它们连在共轭体系中。 第一个氯原子被亲核试剂取代后其余两个氯原子的反 应活性将明显下降，同理，两个氯原子被取代后，第 三个氯原子的反应活性将进一步下降。利用这一规律， 控制适当的条件，可以用三种不同的亲核试剂置换分 子中三个氯原子。 三个氯原子被逐个取代主要是通过控制反应温度 来实现的。实践证明，在水介质中反应活性表现在温 度上的差异是：第一个氯原子在 0 ～ 5 ℃就可以反应， 第二个氯原子在 40 ～ 45 ℃比较合适，第三个氯原子则 在 90 ～ 95 ℃才能反应。在某些有机溶剂中反应温度可 以提高。
第二节 N-酰化反应
2-萘酚用乙酐进行乙酰化时，可以在碱性水溶液 中进行。
（1）酰化活性较高； （2）反应温度较低（20～90℃）； （3）酰化剂过量较少（5～10％）； （4）反应不可逆。
第二节 N-酰化反应
3. 用酰氯的 N-酰化 酰氯是最强的酰化剂，适用于活性低的氨基或羟基的酰化。 常用的酰氯有长碳链脂肪酸酰氯、芳羧酰氯、芳磺酰氯、 光气等。用酰氯进行N-酰化的反应通式如下： 式中 R表示烷基或芳基，Ac表示各种酰基，此类反应是 不可逆的。 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0℃ 或更低的温度下反应。 另外，酰化产物通常是固态，所以用酰氯的 N- 酰化反 应必须在适当的介质中进行。如果酰氯的 N- 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、甲苯、氯苯、 醋酸、氯仿、二氯乙烷等。
胺类酰化的原理及应用
胺类酰化的原理及应用1. 胺类酰化的定义胺类酰化是指通过将胺基反应到酸性环境中，生成相应的酰胺类物质的化学反应。
这个过程通常需要使用酰化试剂，如酸酐或醚酐，来促进胺类化合物的酰化反应。
2. 胺类酰化的原理胺类酰化反应基于酰化试剂和胺基之间的反应，其中胺基通过与酰化试剂中的酰基或酸酐反应而形成酰胺结构。
这个反应过程遵循亲核加成取代反应的原理，主要包括以下几个步骤：2.1 打开酸酐环在酰化试剂中存在的酸酐环可以被胺基的亲核进攻所打开，生成一个酰基中间体。
这个中间体在后续的反应中发挥重要作用，可以被胺基进一步反应。
2.2 胺基进攻胺基通过亲核进攻反应与中间体中的酰基部分发生反应，这个过程中胺基上的氮原子将取代酰基中的一个酰氧原子，形成酰胺结构。
2.3 脱水反应在酰胺形成的过程中，通常伴随着一个水分子的脱离，以保持反应的平衡。
这个脱水反应的条件取决于具体的实验条件和酰化试剂的选择。
3. 胺类酰化的应用胺类酰化反应是一种常用的有机合成方法，在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：3.1 药物合成胺类酰化反应在药物合成中扮演着非常重要的角色。
许多药物分子中都含有胺基结构，胺类酰化反应可以用来合成这些药物分子的关键结构单元。
3.2 材料科学胺类酰化反应在材料科学中也有重要的应用。
例如，酰化反应可以用来制备聚酰胺材料，这些材料具有良好的力学性能和化学稳定性，被广泛应用于纤维、薄膜和涂料等领域。
3.3 高分子合成胺类酰化反应也在高分子合成中起着关键作用。
许多重要的高分子材料，如聚酰胺、聚酰亚胺等，都可以通过胺类酰化反应来合成。
3.4 生物医学研究胺类酰化反应在生物医学研究中也有广泛的应用。
例如，可以利用胺类酰化反应合成荧光标记的胺基化合物，用于细胞成像和分子追踪等研究领域。
4. 总结胺类酰化反应是一种重要的有机反应，通过将胺基与酰化试剂反应，可以合成酰胺类化合物。
这个反应在药物合成、材料科学、高分子合成和生物医学研究等领域有广泛的应用。
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第四章酰化技术本章教学设计工作任务通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：1. 围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；2. 围绕典型药品生产过程，完成以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品；3. 围绕典型药物的生产过程,完成用羧酸法、酯交换法、酸酐法、酰氯法生产酯类产品。
学习目标1. 掌握羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N- 酰化、酯化中的应用；2. 掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法；3. 掌握生产中操作及注意事项；4. 掌握Friedel-Crafts 酰化反应的基本原理、影响因素以及在药物合成中的应用，在生产中的应用及注意事项；5. 理解Hoesch 反应、Gattermann 反应、Vilsmeier 反应的用途、适用条件及在药物合成中的应用；6. 掌握活性亚甲基化合物α位C-酰化的原理、使用条件及在药物合成中的应用；7. 了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用学时安排课堂教学10 学时现场教学6 学时是指从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基后所剩余的基团。
2． 反应通式实训项目项目一：对氯苯甲酰苯甲酸的制备 项目二：扑热息痛的制备 项目三：草酸二乙酯的制备学习目标掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其 N- 酰化中的应用；掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
掌握生产中操作及注意事项了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用第四章 酰化技术第一节 概述一、酰化反应 1． 概念酰化反应： 是指有机物分子中与氧、 氮、碳、硫等原子相连的氢被酰基取代的反应。
酰基Z（式中 RCOZ 为酰化剂， Z 代表 X ，OCOR ，OH ，OR ˊ,NHR ″等；SH 为被酰化物， S 代表R ˊO 、R ″NH 、Ar 等。
） O H ，OR ˊ,NHR ″等；SH 为被酰化物， S 代表 R 二、常用酰化剂及其活性★1 ．常用酰化剂 ：羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯等酰化剂的活性规律：当酰化剂（ RCOZ ）中 R 基相同时，其酰化能力随 Z — 的离去能力增大而增加（即酰化剂的酰化能力随离去基团的稳定性增加而增大） ★常用酰化试剂的酰化能力强弱顺序：酰氯 >酸酐 > 羧酸酯 > 羧酸 > 酰胺三、酰化反应在化学制药中的应用 永久性酰化制备含有某些官能团的药物保护性酰化第二节 N-酰化常用酰化剂 ：羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂、酸酐酰化剂和酰氯酰化剂一、羧酸酰化剂 1. 反应过程OR C LR'R''NHO R C L HNR'R''_ HLO R C NR'R''★2. 适用对象 羧酸是弱的酰化试剂，一般适用于酰化活性较强的胺类。
3. 反应条件及催化剂（1） ）反应条件酸过量 为了加速反应， 并使反应向生成酰胺的方向移动，必须使反应物之一过量， 通常是酸过量。
脱水 可用以下方法脱水 高温熔融脱水酰化法适用于稳定铵盐的脱水，例如苯甲酸和苯胺加热到 225 ℃进行脱水，可制得 N-苯甲酰苯胺。
反应精馏脱水法主要用于乙酸与芳胺的N- 酰化，例如，将乙酸和苯胺加热至沸腾，用蒸馏法先蒸出含水乙酸，然后减压蒸出多余的乙酸，即可得 N- 乙酰苯胺。
溶剂共沸脱水法主要用于甲酸（沸点 100.8 ℃）与芳胺的 N- 酰化反应。
（以上方法大多在较高温度下进行，因此，不适合热敏性酸或胺）（2） ）催化剂强酸作催化剂 适用于活性较强的胺类的酰化OO R C ZSHR C SH缩合剂作催化剂 适用于活性弱的胺类、热敏性的酸或胺类常用的此类缩合剂有★DCC （Dicyclohexylcarbodiimide ，二环己基碳二亚胺）DIC （ D iisopropyl Carbodiimide,二异丙基碳二亚胺）等。
DCC 是一个 良好的脱水剂 ，以 DCC 作脱水剂用羧酸直接酰化，条件温和，收率高， 在复杂结构的酰胺、半合成抗生素及多肽的合成中有较多的应用。
CH 2OCONHCH 2COOHHO CH 2CHCOOC 2H 5NH 2DCC/HTF r.t.HOCH 2CHCOOC 2H 5NHCOCH 2NHCOOCH 2(83%)Ph 3CNH CHSCH 3CH 3DCCPh 3C NHSCH 3CH 3(67%)O CH NOHSMeCOOCH N 2PhO(27)COOCH 2PhS CH 3NH 2NMe RCOOHDCCr.t.RCONHN CH 3OCOOHOCOOH二、羧酸酯酰化剂反应过程OR C OR'R''NH 2OR C OR'OHR C OR' 碱O R C O R'HNH 2R''NHR''NH 2R''RCONHR'' R'O1. 反应物活性 （1） ）对于羧酸酯（RCOOR ˊ）位阻 若酰基中 R 空间位阻大，则活性小电性 有吸电子取代基则活性高，易酰化。
离去基团的稳定性离去基团越稳定，则活性越高（2） ）对于胺类胺的碱性 碱性越强，活性越高， 空间位阻空间位阻越小，活性越高（3））羧酸二酯与二胺类化合物，如果反应后能得到稳定的六元环，则反应易发生。
如哌拉西林等青霉素药物中间体乙基-2 ，3- 哌嗪二酮（6）催眠药苯巴比妥（Phenobarbital,7 ）等的合成。
O OEtOHC 2H5NHCH 2CH 2NH 2(COOC 2H 5)250C2H5N NH(6 )2C 2H 5OHC2H5C(COOC H )OH N C 1) EtONaNHOHC2H5 C NPh 2 5 2 2 2 2)HCl C OPh C NH( 7 ) O2. 催化剂（1 ）强碱作催化剂由于酯的活性较弱因此在反应中常用碱作为催化剂脱掉质子，以增加胺的亲核性。
用的碱性催化剂有醇钠或更强的碱，如NaNH2 、n-BuLi 、LiAlH4 、Na 等（2））反应物胺作催化剂过量的反应物胺也可起催化作用。
（3））催化剂的选择与反应物的活性有关反应物活性越高，则可选用较弱的碱催化；反之，则需用较强的碱催化。
（4））在此类酰化反应中还可加入BBr3 来提高酰化的收率。
EtONa/EtOHCH3COCH 2COOC 2H5 PhCH2NH 2CH3COCH 2CONHCH 2PhOHCOOCH 3二甲苯OHCONH NN CH 3S H2N N 140 ,2hN CH 3SO OCOOC 2H5 COOC 2H5NH 2ClNa120O OCONHCONH(8)ClCl3. 活性酯制备活性酯时主要考虑增加酯分子中离去基团的稳定性，以促使其离去CH3CH3CH3COO C CH2O CNHRCH2 ( 9 ) NHRPhCH2COO CO2N N R O CO 2NN R ( 10)RCOO NO 2O NO 2( 11 ) ★4. 生产实例（头孢噻肟酸的合成）N OCH3 S SN C C S H N O NH2N+O CH OCOCH2 S 2 3COOHCH 3 COCH 3 /H 2 O Et 3 NNH 2 NSOCH 3NHC C NOOSCOOHCH 2 OCOCH 3将７—ACA 、水、丙酮加入反应体系中，降温，加入三乙胺、活性酯，反应至７－ACA 基本消失后，加有机酸酸，有头孢噻肟酸沉淀生成。
操作注意事项(1) 水和丙酮的配比(2) 三乙胺用量及滴加速度(3) 活性酯质量(4) 终点检测(5) 有机酸的种类及用量(6) 温度控制流程框图7－ACA 水丙酮三乙胺活性酯降温酯化终点检测产品（头孢噻肟酸）过滤结晶学习目标掌握酸酐酰化剂、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N- 酰化中的应用；掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
掌握生产中操作及注意事项了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用第二节N- 酰化三、酸酐酰化剂1. 反应过程酸或碱(RCO) 2O R'R''H( ArNH 2 ) RCONR'R''( RCONHAr ) RCOOH★2. 反应条件与催化剂酸酐用量一般略高于理论量的5~10% （不可逆），最常用的酸酐是乙酸酐，通常在20~90 ℃可顺利进行反应（活性高）溶剂不另加溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点不太高时非水惰性有机溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点较高时水 被酰化的胺和酰化产物易溶于水（乙酰化速度比乙酸酐的水解速度快）OO4. 混合酸酐★特点反应活性更强应用范围更广位阻大或离去基团离去能力强制备 混合酸酐由某些位阻大的羧酸与一些试剂作用制得★5. 生产实例（１）头孢拉定的生产头孢拉定的合成是以双氢苯甘氨酸(DHPC ）为原料，成盐后经两次缩合制成混酐，再与7-ADCA 进行酰化反应，而后经水解、中和、结晶和精制等过程制得的。
反应过程★3. 应用脂肪族酸酐主要用于较难酰化的胺类（酸酐酰化能力强）Ac 2O CH 3CH 2NHCH 2CH 2H 2SO 4CH CH NCH CH 3 2 2 2COCH 3环状的酸酐为酰化剂时，制得二酰亚胺类化合物O C(高温 )O CO C PhCH 2CHCOOH NH 2Tol ,2hN C CHCOOH CH 2Ph(95%)(２）对硝基―α―乙酰氨基苯乙酮（氯霉素中间体）的制备反应过程O2NOCCH 2 NH 2·HCl + CH3COONa + (CH 3CO) 2 OO2NOCCH 2 NH COCH3+ 2CH 3COOH + NaCl操作过程向乙酰化反应罐中加入母液加入乙酸酐，搅拌均匀后，先慢后快地加入38% ～40% 的乙酸钠溶液。
反应，测定反应终点终点到达后，冷却析出晶体，过滤、洗涤甩干称重交缩合岗位滤液回收乙酸钠终点测定取少量反应液，过滤，往滤液中加入碳酸氢钠溶液中和至碱性，在40℃左右加热后放置15min ，滤液澄清不显红色示终点到达，若滤液显红色或混浊，应适当补加乙酸酐和乙酸钠溶液，继续反应。
★反应条件及影响因素PH 值PH 过低，在酸的影响下反应物会进一步环合，PH 过高，不仅游离的氨基酮会发生双分子缩合，而且乙酰化物也会发生双分子缩合。
加料次序和加乙酸钠的速度四、酰氯酰化剂酰氯性质活泼，很容易与胺反应生成酰胺反应为不可逆）反应过程RCOCl R'NH 2(ArNH 2) RCONHR' (RCONHAr) HCl1．反应条件（1 ）加入碱性试剂以中和生成的氯化氢（防止氯化氢与胺反应成铵盐）中和生成的氯化氢可采用三种形式使用过量的胺反应加入有机碱（同时起到催化作用）加入无机碱（2 ）反应采用的溶剂常常根据所用的酰化试剂而定对于高级的脂肪酰氯由于其亲水性差，而且容易分解，应在无水有机溶剂如氯仿、乙酸、苯、甲苯、乙醚、二氯乙烷以及吡啶等中进行。