酰化反应优秀课件
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HO
O O C(CH2)3CH3
+ H2O
CH =C H -C O O H
BF3/Et2O
+CH 3O H
CH=CH-COOCH3
COOH
对甲苯磺酸
TsOH
+ C12H25OH Xylene
HO
OH
OH
CO OC12H25
HO
OH
OH
(c) DCC 二环己基碳二亚胺
CH3-N=C=N-C(CH3)3 R-N=C=N-R CH3CH2-N=C=N-(CH2)3-NEt2
-H+
O
RC - O - C(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
O
CH3C-O18H + (CH3)3COH
• RNH2>ROH>RH
• R的影响：在O，N酰化中，R=Ar时，活性 下降，故RNH2>ArNH2及ROH>ArOH
• R的影响：立体位阻大，酰化困难
• 2. 亲核反应机理 • 极性反转-a氰醇衍生物T,1976,32,1943
• 二、自由基反应机理 • 产物复杂，应用有限
第二节 氧原子的酰化反应
O R O H + R ' CL
O R ' CO R + H L
• 是一类形成羧酸酯的反应 • 是羧酸的酯化反应 • 是羧酸衍生物的醇解反应
一、醇的氧酰化
•1) 羧酸为酰化剂
R - O H + R ' C O O H R ' C O O R + H 2 O
• 提高收率:
•
(1)增加反应物浓度
(2)不断蒸出反应产物之一
• 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+ OH RCOH RCOH
• 2.羧酸酯为酰化剂 • (1)反应通式
• R2、R1要求？
•（2）反应机理
•① 酸催化机理：-增强羧酸酯的活性
O R''OH+RC OHR'
R'' OH
O C H OR'
HR
O
O
R'' HO CR' -H+ R'' O CR'
(3)添加脱水剂或分子筛除水。
•加快反应速率: (1)提高温度
•
(2)催化剂(降低活化能)
酯化反应的机理
*1 加成－消除机理
双分子反应一 步活化能较高
O H + C3C H O H -
+OH C3C H O H - HC O 2H 5
OH CH 3 -C -OH
质子转移
按加成－消除 机制进行反应， 是酰氧键断裂
加成
HO
+
C
2H
5
四面体正离子
OH
+
CH 3-C -OH 2
OC 2 H 5
-H2O 消除
+OH
-H+
CH3C-OC2H5
O CH3C-OC2H5
*2 碳正离子机理
OH
H+
(CH3)3C-OH
+OH R-C-OC(CH3)3
(CH3)3CO+ H2 -H2O (CH3)3C+
O=C-R
属于SN1机理
OO +
C O O H D C C /D M A P O 2 5 ℃
I
O
CH2 O C
O
I
96%
ii 用来提高醇的反应活性
偶氮二羧酸酯法（活化醇制备羧酸酯）
Mitsunobu reaction.
Mechanism
（4）应用特点
•① 伯醇酯的制备
• ② 仲醇酯的制备 薄荷醇
• ③ 叔醇酯的制备
(CH3)2CH-N=C=N-CH(CH3)2 N C N (CH2)2 N O
H3CO
CH3 COOH +
OH
H2C HO CH
CH3
DCC/Et2O R.T.20min
酰化能力弱，因为可形成分子内氢键
H3CO
CH3
OH
C
O
OH
CH3 COOCH H2C
H3CO
OH
CH3
•例：
C H 2 O H
酰化反应优秀课件
概述
• 1 定义：有机物分子中O、N、C原子上导入 酰基的反应
O
R C L + Nu-H
酰化剂
被酰化物
O R C Nu + HL
L: X, OCOR, OH, OR', NHR Nu: R'O(O), R''NH(N), Ar(C)
• 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 意义：
• 药物本身有酰基
• 前药原理
• 合成手段
常用的酰化试剂
O 羧酸 * C OH
O 羧酸酯 * C O R
酸酐 酰胺
O C
O C
O
O
C NH2 ,
O 酰卤* C X
O C NR2
乙烯酮 CH2=C=O
第一节 酰化反应机理
• 一、电子反应机理 • 1.亲电反应机理 • 1）单分子历程-酰卤、酸酐
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
• 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
O18
CH 3CO -C(C H3)3 + H2O
*3 酰基正离子机理
O
O +
C- O H
C- O H 2
CH 3
CH 3 H2SO4(浓) CH 3
CH 3
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+
• 2）双分子历程
• 酰化速率与酰化剂和被酰化物浓度均有关 系，为动力学二级反应。
• 3）酰化剂的强弱顺序
• Z的电负性越大，离去能力越强，其酰化能 力越强。判断方法为：HZ的Ka越大或Pka 越小，酸性越强，离去能力越强
• 4）被酰化物的活性
• 亲核能力越强，越容易酰化，可以根据被 酰化物R-YH碱性来衡量
H
OH 百度文库COH
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配 位 键 (增 加 C 的 正 电 性 )
RCO H
RCO H
•例
HO
OH CH3(CH2)3COOH
100℃
O O C(CH2)3CH3
+ H2O
CH =C H -C O O H
BF3/Et2O
+CH 3O H
CH=CH-COOCH3
COOH
对甲苯磺酸
TsOH
+ C12H25OH Xylene
HO
OH
OH
CO OC12H25
HO
OH
OH
(c) DCC 二环己基碳二亚胺
CH3-N=C=N-C(CH3)3 R-N=C=N-R CH3CH2-N=C=N-(CH2)3-NEt2
-H+
O
RC - O - C(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
O
CH3C-O18H + (CH3)3COH
• RNH2>ROH>RH
• R的影响：在O，N酰化中，R=Ar时，活性 下降，故RNH2>ArNH2及ROH>ArOH
• R的影响：立体位阻大，酰化困难
• 2. 亲核反应机理 • 极性反转-a氰醇衍生物T,1976,32,1943
• 二、自由基反应机理 • 产物复杂，应用有限
第二节 氧原子的酰化反应
O R O H + R ' CL
O R ' CO R + H L
• 是一类形成羧酸酯的反应 • 是羧酸的酯化反应 • 是羧酸衍生物的醇解反应
一、醇的氧酰化
•1) 羧酸为酰化剂
R - O H + R ' C O O H R ' C O O R + H 2 O
• 提高收率:
•
(1)增加反应物浓度
(2)不断蒸出反应产物之一
• 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+ OH RCOH RCOH
• 2.羧酸酯为酰化剂 • (1)反应通式
• R2、R1要求？
•（2）反应机理
•① 酸催化机理：-增强羧酸酯的活性
O R''OH+RC OHR'
R'' OH
O C H OR'
HR
O
O
R'' HO CR' -H+ R'' O CR'
(3)添加脱水剂或分子筛除水。
•加快反应速率: (1)提高温度
•
(2)催化剂(降低活化能)
酯化反应的机理
*1 加成－消除机理
双分子反应一 步活化能较高
O H + C3C H O H -
+OH C3C H O H - HC O 2H 5
OH CH 3 -C -OH
质子转移
按加成－消除 机制进行反应， 是酰氧键断裂
加成
HO
+
C
2H
5
四面体正离子
OH
+
CH 3-C -OH 2
OC 2 H 5
-H2O 消除
+OH
-H+
CH3C-OC2H5
O CH3C-OC2H5
*2 碳正离子机理
OH
H+
(CH3)3C-OH
+OH R-C-OC(CH3)3
(CH3)3CO+ H2 -H2O (CH3)3C+
O=C-R
属于SN1机理
OO +
C O O H D C C /D M A P O 2 5 ℃
I
O
CH2 O C
O
I
96%
ii 用来提高醇的反应活性
偶氮二羧酸酯法（活化醇制备羧酸酯）
Mitsunobu reaction.
Mechanism
（4）应用特点
•① 伯醇酯的制备
• ② 仲醇酯的制备 薄荷醇
• ③ 叔醇酯的制备
(CH3)2CH-N=C=N-CH(CH3)2 N C N (CH2)2 N O
H3CO
CH3 COOH +
OH
H2C HO CH
CH3
DCC/Et2O R.T.20min
酰化能力弱，因为可形成分子内氢键
H3CO
CH3
OH
C
O
OH
CH3 COOCH H2C
H3CO
OH
CH3
•例：
C H 2 O H
酰化反应优秀课件
概述
• 1 定义：有机物分子中O、N、C原子上导入 酰基的反应
O
R C L + Nu-H
酰化剂
被酰化物
O R C Nu + HL
L: X, OCOR, OH, OR', NHR Nu: R'O(O), R''NH(N), Ar(C)
• 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 意义：
• 药物本身有酰基
• 前药原理
• 合成手段
常用的酰化试剂
O 羧酸 * C OH
O 羧酸酯 * C O R
酸酐 酰胺
O C
O C
O
O
C NH2 ,
O 酰卤* C X
O C NR2
乙烯酮 CH2=C=O
第一节 酰化反应机理
• 一、电子反应机理 • 1.亲电反应机理 • 1）单分子历程-酰卤、酸酐
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
• 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
O18
CH 3CO -C(C H3)3 + H2O
*3 酰基正离子机理
O
O +
C- O H
C- O H 2
CH 3
CH 3 H2SO4(浓) CH 3
CH 3
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+
• 2）双分子历程
• 酰化速率与酰化剂和被酰化物浓度均有关 系，为动力学二级反应。
• 3）酰化剂的强弱顺序
• Z的电负性越大，离去能力越强，其酰化能 力越强。判断方法为：HZ的Ka越大或Pka 越小，酸性越强，离去能力越强
• 4）被酰化物的活性
• 亲核能力越强，越容易酰化，可以根据被 酰化物R-YH碱性来衡量
H
OH 百度文库COH
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配 位 键 (增 加 C 的 正 电 性 )
RCO H
RCO H
•例
HO
OH CH3(CH2)3COOH
100℃