第三章++酰化反应

+ CH3COCH3
92%
20
（5）1－羟基苯并三唑（HOBt)的羧酸酯（温和条件下面反应）
HOBt
N N N OH
PhCOCl TEA, rt
Hale Waihona Puke Baidu
N N N OCOPh
OH
OH TEA, CH2Cl2
rt, 24h
OCOPh
OH 93%
21
3. 酸酐(anhydride)为酰化剂
酸酐为一强酰化剂，酰化反应多在酸或碱催化下进行，但 由于大分子酸酐难以制备，所以发展了混合酸酐酰化剂。
97%
(2)Lewis acid 催化(避免双键的分解或重排）
CO2H + CH3OH
BF3 / Et2O heat, 21 h
CO2CH3 97%
6
（3）DCC 法 （dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺）
O R OH
NCN
NCN H RCOO
ON R O HN
O R'
(活性酯和活性酰胺除外)
本章主要讨论O, N, C 上的酰化反应
3
§3.1 O-酰化反应 一. 醇的O-酰化反应
primary alcohol > secondary alcohol > tertiary alcohol 1. 羧酸(carboxylic acid)为酰化剂
羧酸与醇形成酯的反应为AAc2, 反应为可逆反应(reversible reaction),需打破平衡以提高收率。
（4） 羧酸异丙烯酯（用于大的立体位阻大的羧酸）
n-C18H37
C4H9-n C COOH C7H15-n
H3C Zn2+, 175oC
n-C18H37
C4H9-n C COO C7H15-n
CH2 CH3
n-C18H37OH heat, 6 min
n-C18H37
C4H9-n C COOC18H17-n C7H15-n
Chapter 3 酰化反应
定义: 在有机分子中的碳,氧,氮,硫等原子上引入酰基的反应 酰基引入方式: (1) 直接
O
R
+ NuH
Z
O
R
+ H+ + Z-
Nu
Z = X, OCOR', OH, OR', NHR'
Nu = R''O, R''NH, Ar
1
(2) 间接(首先引入酰基等价体, 经处理给出酰基)
S Cl O
Et3N (TEA)
TEA
RCOCl +
SH
N
SR N
O
16
S N
(CH2)n OH O
S
N
H
(CH2)n
OO
S
N
H
(CH2)n
OO
O （CH2)n +
O
NS
H
17
(2) 羧酸吡啶酯
OH
HO(CH2)5COOH
(CH2)5
I
N Cl CH3
TEA/heat
NOO I CH3
O (H2C)5 O +
EtO O
N N O OEt
PPh3
EtO O
N O N PPh3
OEt
EtO O
HN O N PPh3
OEt
R1 HO
R3 R2
O HO R
9
EtO O
HN +
N O
OEt
R1
Ph3P
O H R3
R2
EtO O
HN NH
O OEt
+
R1
Ph3P
O R3
R2
OCOR
Ph3P O
R1
+
OCOR
R2 R3
OH
Py
OAc
O
+ Ac2O
O
heat, 18h
81%
22
（1）羧酸－三氟乙酸混合酸酐（适用于立体位阻较大的 羧酸，但不适用于对酸 敏感的化合物）
RCOOH + (CF3CO)2O
RCOOCOCF3 + CF3COOH
4
反应机理
OH R
O
OH R
OH
R'OH
H OR' R C OH
OH
-H2O
OH R OR'
H
O
R OR'
OR' R C OH
OH2
5
(1)质子酸催化：H2SO4(conc)，HCl(gas)，HBF4，TsOH etc.
H
H
OCHH2CO2H H
TsOH/PhH heat, 10 min
O
H
O
89%
NO CH3
18
(3) 羧酸三硝基苯酯 （一锅煮合成法 one pot synthesis）
COONa
Cl
H3C
O2N
NO2
＋
H3C
CH3
NO2
O2N
COO
NO2
H3C O2N
H3C
CH3
ROH
COOR
R = Me 96% H3C
R = i-Pr 22%
R = t-Bu 7% H3C
CH3
19
NMe2 DMF/POCl3
NMe2 CHNMe2 H2O Cl
NMe2 CHO
2
酰化反应的难易由被酰化物结构和酰化剂(acylating agents) 活性决定 总的来说：
RCH2 > RNH > RO > RNH2 > ROH RCOX > (RCO)2O > RCOOR', RCOOH > RCONHR'
reversion of configuration
10
O
O
PPh3, DEAD
OO
NO2
BnO
O OH p-NO2-ArCO2H BnO
O
O 1. DEAD, PPh3 ArCO2H
OH t-Bu
2. NaOH
O OH t-Bu
11
2. 羧酸酯(ester)作为酰化剂
RCOOR' + R''OH
RO
H
O HN
R ON H
R'OH
O
R
R' O
＋
H
HOH NCN
7
CH2OH
O O
+
O
CH2O
COOH DCC/DMAP
O
25 oC
O
I
I 96%
(4) Mitsunobu反应
利用偶氮二羧酸二乙酯（diethyl azodicarboxylate, DEAD） 和三苯瞵反应用以活化醇来制备羧酸酯
8
H RCOOR'
O
R''OH
R O R'
H
R'' O H OO
H R R'
O
R -R'OH
O R''
H
-H
RCOOR''
13
Base catalysis (RONa, organic bases)
RCOOR' + R''O
O R C OR''
OR'
RCOOR'' -R'O
MeO
C12H25 +
OO
OH DMAP Ar
O Ar O O Ar = 1-Naphtyl 97%
C12H25
14
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。
15
(1) 羧酸硫醇酯（气味难闻，有毒性）
RCOOH +
SS
N
N
Ph3P
RCOOH + N
RCOOR'' + R'OH
Transesterification, reversible reaction: i) acid or base catalysis ii) remove formed alcohol
12
Acid catalysis (Bronsted acid(H2SO4, TsOH), Lewis acids)