第五章 酰基化反应

O R C R C O O + AlCl3 O R C R C O O AlCl3 O O R C Cl + R C OAlCl2
总反应方程式：
O R C R C O O + 2AlCl3 + R C O AlCl3 O + R C OAlCl2 + HCl
O O O R C OAlCl2 AlCl3 R C Cl + Al Cl
催化剂：酸性催化剂AlCl3 反应历程：亲电取代反应——Freedel-Crafts 反应，亲电质点： O
C
5.4.1.1 以酰氯为酰化剂
O R C Cl + AlCl3 O R C Cl AlCl3 a O AlCl3 R C Cl b O R C c + AlCl4-
亲电质点
O AlCl3 b： R C Cl +
醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基取代 而生成酯的反应，叫做O-酰化反应，也叫做 酯化反应。 酰化试剂：羧酸； 酸酐； 酯（酯交换）
5.3.1 用羧酸的酯化

反应历程 质子酸催化下的双分子历程
O R-C-OH + H+ OH R-C-OH
R'OH
OH R-C-OH + H O R'
O OH OH + -H2O -H 互变异构 R-C-OR' R-C-OR' R-C-OR' OH2
（5）酰胺
O H2N C NH2
（6）其他：如双乙烯酮、二硫化碳
CH2=CH-CH2 O C=O ， CS2

不同类型酰化试剂的活性
O R-C+ OH
δ1
O R-C
δ2
+
O O-C-R
O R-C
δ3+
Cl
δ1+
<
δ2+
<
δ3+
5.2 N-酰化

N-酰化的目的 N-酰化反应历程 用不同酰化试剂的N-酰化反应
（2）酸酐：
O CH3C O CH3C O
O C O C O
CO2(碳酸酐)
CO(甲酸酐)
（3）酰氯
O CH3-C-Cl , O C-Cl , H3C SO2Cl , O Cl-C-Cl , Cl N N
Cl N Cl
（4）羧酸酯
ClCH2COOC2H5, CH3COCH2COOC2H5
O ， H C N CH3 CH3
增加酸用量 高温熔融脱水酰化 脱去反应生成水 反应精馏脱水法 溶剂共沸蒸馏脱水法
NHCOCH3 R

酸酐：如乙酐，邻苯二甲酸酐
（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。
NH2
HCl
NH2 NH2.HCl
乙酐 水介质 o 40 C
5.2.1 N-酰化的目的

永久性酰化
过渡性酰化
NHCOCH3
酰化 乙酐 硝化 混酸
NH2
NHCOCH3 NO2 水解
-CH3COOH
NH2 NO2
过渡性N-酰化要考虑： （1）酰氨基对下一步反应具有良好的效果；
（2）酰化剂价格低廉；
（3）酰化反应容易进行，收率高，质量好； （4）酰氨基易水解。
5.4.3 C-甲酰化制芳醛

Vilsmeier反应 Reimer-Tiemann反应

反应特点：可逆 提高酯收率的方式： （1）用过量的低级醇 （2）从反应混合物中蒸出水 （3）从反应混合物中蒸出酯
5.3.2 用酸酐的酯化
酸酐是较强的酰化试剂，往往要加入酸或 碱催化剂，酸的催化作用比碱强。
O R C R C O O R-C + R-C-OH O
酰基阳离子
O + H+
R-C + R'OH O CO CO
O CH3 C CH3 C O
R-C-O-R' O O C-OC4H9 C-OH O
O O
浓H2SO4
O + C4H9OH
OH C-OCH3 O
+
O-C-CH3 C-OCH3 O
+ CH3COOH
乙酰基水杨酸甲酯
5.3.3 酯交换（用酯的酯化）

酯醇交换法（最常用）
O R-C-O-R' + H-O-R'' O R-C-O-R'' + R'OH

光气（碳酰氯）
（1）酰化活性很高；
（2）有剧毒。
O RNH2 + Cl-C-Cl
CH3 NH2 + 2COCl2 NH2 NCO
O R-NH-C-Cl R'OH
O R-NH-C-OR'
氨基甲酰氯
CH3 NCO
氨基甲酸酯
+ 4HCl
异氰酸酯
O NaO3S OH NH-C-NH OH SO3Na
脲类化合物
第五章 酰基化反应
(Acidylation, Acylation)



概述 N-酰基化 O-酰基化（酯化） C-酰基化
5.1.1 定义
有机化合物分子中与碳原子、氮原子、 氧原子或硫原子相连的氢被酰基取代的反应 叫做酰化反应。
酰基指的是从含氧的无机酸和有机酸的 分子中除去一个或几个羟基后剩余的基团。
CH3 HN CH3
CH3
O O C (CH2)8 C O
O
CH3
CH3 NH
CH3
CH3
CH3
2,2,6,6-四羟基氮杂环己烷
5.4 C-酰化
C-酰化反应主要用于制备芳酮，芳醛和芳 羧酸。

傅氏酰基化反应制芳酮 C-羧化反应 C-甲酰化制芳醛
5.4.1 傅氏酰基化反应制芳酮
酸化剂：酸酐或酸氯
O HO-S-OH
硫酸
O HO-S硫酰基
O
O
O -SO
砜基
O HO-C-OH
碳酸
O HO-C碳酰基 （羧基）
O -C羰基
O H-C-OH
甲酸
O H-C甲酰基（醛基）
O CH3-C-OH
乙酸
O CH3-C乙酰基
O C
苯甲酰基
O S
苯磺酰基
5.1.2 酰化试剂及反应的活泼性

常用酰化剂 （1）羧酸
RCOOH, HCOOH, CH3COOH, HOOCCOOH·2H2O
5.2.2 反应历程
O R C ++ δ Z H N R' H O R C Z H N R' H O
-HZ
R C
H N R'
过渡络合物
Z = -OH , -OAc , -Cl , -OR'
5.2.3 用不同酰化试剂的N-酰化反应

羧酸：如乙酸 （1）酰化能力弱（用于碱性强的芳胺）； （2）反应可逆
5.4.2 C-羧化反应

水杨酸及其衍生物
ONa + CO2 100-140oC 0.5-0.6MPa OH COONa
水杨酸钠
OK + CO2 220-230oC 0.5MPa OH
COOK

2,3－酸
230-240oC ONa 0.5-0.6MPa + CO2 固相反应 ONa + C-ONa O OH

三聚氯氰(三聚氰酰氯）
OH N HO N N OH
SO3H Cl N Cl N NH N H3C N=N SO3Na

双乙烯酮
（1）酰化活性高； （2）酰化剂成本低廉； （3）酰化收率高，产品质量好； （4）双乙烯酮生产工艺复杂，设备投资高。
CH3COCH2CONH
R
5.3 O-酰化（酯化）

酯酸交换法
O O R-C-O-R' + R''-C-OH O O R''-C-O-R' + R-C-OH

酯酯交换法
O O R-C-O-R' + R''-C-OR''' O O R-C-OR''' + R''-C-OR'
CH3 HO CH3
CH3 NH CH3 + H3COOC-(CH2)8-COOCH3 CH3OH HOOC-(CH2)8-COOH
R O AlCl3 R O AlCl3 C H C .. . . Cl -HCl .
R O R O AlCl3 C H C . . AlCl - -HCl ... 4
O Baidu Nhomakorabea： R C
+ AlCl4- +
每mol酰氯理论上要消耗1molAlCl3，实际上 过量10～50％。
5.4.1.2 以酸酐作酰化剂
NHCOCH3
中和
NHCOCH3 NH2
NH2 OH NH2
NH2.HCl
+ (CH3CO)2O HO3S SO3H
甲醇钠
CO + HN(CH3)2
HCON(CH3)2

酰氯 （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。
OH 3 + PCl3 COOH H2N OH CONH