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1、第十一第十一 章章 酰酰 化化11.1 概概 述述11.2 N-酰化?;?1.3 O-酰酰 化酯化)化酯化)11.4 C-酰酰 化化前往11.1 11.1 概概 述述1、定義、定義?;簭暮醯挠袡C(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的分子中酰基:從含氧的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸的分子中除去一個(gè)或幾個(gè)羥基后所剩余的基團(tuán)。除去一個(gè)或幾個(gè)羥基后所剩余的基團(tuán)。含氧酸OH?;鵆OHOHCOH甲?;鵆OH3COHCOH3C乙酰基COOHCO苯甲酰基SOOHOSOO苯磺?;鵑OOHONOO硝酰基SOOOH硫?;鵖OOHOOH酰化:有機(jī)分子中與碳原子、氮原子、?;河袡C(jī)分子中與碳原子、氮原子、磷原子、氧原子或硫原子相連的氫被酰磷原子、氧原子或

2、硫原子相連的氫被酰基所取代的反應(yīng)?;〈姆磻?yīng)。氨基氮原子上的氫被酰基所取代的反應(yīng)氨基氮原子上的氫被?;〈姆磻?yīng)稱稱N-酰化,生成的產(chǎn)物是酰胺。?;傻漠a(chǎn)物是酰胺。羥基氧原子上的氫被?;〈姆磻?yīng)稱羥基氧原子上的氫被?;〈姆磻?yīng)稱O-酰化,生成的產(chǎn)物是酯,故又稱酯化。?;?,生成的產(chǎn)物是酯,故又稱酯化。碳原子上的氫被?;〈姆磻?yīng)稱碳原子上的氫被酰基取代的反應(yīng)稱C-酰?;?,生成產(chǎn)物是醛、酮或羧酸?;?,生成產(chǎn)物是醛、酮或羧酸。NH2+CORCONHRN酰化COCRCOR+C C?;疌OR+OHCOORO?;セ〩2、酰化劑:能提供?;l(fā)生酰化反應(yīng)、?;瘎耗芴峁;l(fā)生酰化反應(yīng)的物

3、質(zhì)。的物質(zhì)。最常用的?;瘎┲饕校鹤畛S玫孽;瘎┲饕校?1) 羧酸:甲酸、乙酸和乙二酸等。羧酸:甲酸、乙酸和乙二酸等。(2) 酸酐:乙酐、順丁烯二酸酐、鄰苯酸酐:乙酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐以及二氧化萘二甲酸酐以及二氧化碳碳(碳酸酐碳酸酐)和一氧化碳和一氧化碳(甲酸酐甲酸酐)等。等。(3) 酰氯:碳酸二酰氯酰氯:碳酸二酰氯(光氣光氣)、乙酰氯、乙酰氯、苯甲酰氯、三聚氰酰氯、苯磺酰氯、三苯甲酰氯、三聚氰酰氯、苯磺酰氯、三氯氧磷氯氧磷(磷酸三酰氫磷酸三酰氫)和三氯化磷和三氯化磷(亞磷酸亞磷酸三酰氯三酰氯)等。等。某些酰氯不易制成工業(yè)品,這時(shí)可用羧酸某些酰氯不易制

4、成工業(yè)品,這時(shí)可用羧酸和三氯化磷成亞硫酸氯在無(wú)水介質(zhì)中作和三氯化磷成亞硫酸氯在無(wú)水介質(zhì)中作?;瘎u;瘎OH3CClCOClClNCCNNCClClCl(4) 羧酸酯:乙酰乙酸乙酯、氯乙酸乙酯羧酸酯:乙酰乙酸乙酯、氯乙酸乙酯 、氯甲酸三氯甲酯氯甲酸三氯甲酯(雙光氣雙光氣)和二和二(三氯甲基三氯甲基)碳酸酯碳酸酯(三光氣三光氣)等。等。(5) 酰胺:如尿素和酰胺:如尿素和N,N-二甲基甲酰胺等。二甲基甲酰胺等。(6) 其他:如乙烯酮和雙乙烯酮、二硫化碳其他:如乙烯酮和雙乙烯酮、二硫化碳等。等。3、?;瘎┑姆磻?yīng)活性、?;瘎┑姆磻?yīng)活性最常用的?;瘎┦囚人帷⑾鄳?yīng)的酸酐或最常用的?;瘎┦囚人?、相應(yīng)的

5、酸酐或酰氯。羧酸、相應(yīng)的酸酐和酰氯的活潑酰氯。羧酸、相應(yīng)的酸酐和酰氯的活潑性次序是:性次序是:酰氯酰酐酯羧酸酰氯酰酐酯羧酸u親電取代反應(yīng),?;瘎┮杂H電質(zhì)點(diǎn)參與反親電取代反應(yīng),酰化劑以親電質(zhì)點(diǎn)參與反應(yīng)。親電活性正比于應(yīng)。親電活性正比于 上上 C+ C+ 電荷電荷 CO當(dāng)離去基團(tuán)相同時(shí):脂肪族當(dāng)離去基團(tuán)相同時(shí):脂肪族芳香族芳香族 (1) 在脂肪族酰化劑中,其反應(yīng)活性在脂肪族?;瘎┲?,其反應(yīng)活性隨碳鏈的增長(zhǎng)而變?nèi)酢kS碳鏈的增長(zhǎng)而變?nèi)酢iL(zhǎng)鏈長(zhǎng)鏈C活性活性ROH RNH2ArNH2 ROH ArOH ArOArOH 芳香族:吸電子基芳香族:吸電子基,活性,活性無(wú)空間位阻無(wú)空間位阻NH2有空間位阻的有空間

6、位阻的NH2 如伯如伯NH2仲仲NH2 4、被酰化物的反應(yīng)活性、被?;锏姆磻?yīng)活性11.2 N-?;康模耗康模海?改變化合物的性質(zhì),如染料的色改變化合物的性質(zhì),如染料的色光、牢度、藥物的性能光、牢度、藥物的性能 (2提高提高NH2在化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性,在化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性,以滿足合成工藝的需要以滿足合成工藝的需要即暫時(shí)保護(hù)性即暫時(shí)保護(hù)性保護(hù)?;Wo(hù)酰化 前往N-?;侵苽漉0返闹匾椒?。被?;;侵苽漉0返闹匾椒?。被酰化的胺可以是脂胺,也可以是芳胺;可以的胺可以是脂胺,也可以是芳胺;可以是伯胺,也可以是仲胺。是伯胺,也可以是仲胺。上述各種?;瘎┰谏鲜龈鞣N?;瘎┰贜-酰化中都有應(yīng)用。?;?/p>

7、都有應(yīng)用。 一、一、 反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程碳?;袔Р糠终姾傻奶荚酉虿诽减;袔Р糠终姾傻奶荚酉虿返由系墓灿秒娮訉?duì)做親電進(jìn)攻,形氮原子上的共用電子對(duì)做親電進(jìn)攻,形成過(guò)度配合物,然后脫去成過(guò)度配合物,然后脫去HZ而生成羧酰而生成羧酰胺。胺。反應(yīng)歷程可簡(jiǎn)單表示如下:反應(yīng)歷程可簡(jiǎn)單表示如下: + RCOZ+ NHRHRCOZNHRHHZRCONHR酰基是吸電子基,它使酰胺分子中氨基?;俏娮踊辊0贩肿又邪被由系碾娮釉泼芏嚷〉?,不容易再氮原子上的電子云密度隆低,不容易再與親電性的?;瘎┵|(zhì)點(diǎn)相作用,即不容與親電性的?;瘎┵|(zhì)點(diǎn)相作用,即不容易生成易生成N,N-二?;?。所以在一般

8、情況二?;?。所以在一般情況下容易制得較純酰胺。(和下容易制得較純酰胺。(和N-烷化反應(yīng)烷化反應(yīng)不同)。不同)。 二、二、 胺類結(jié)構(gòu)的影響胺類結(jié)構(gòu)的影響胺類被?;南鄬?duì)反應(yīng)活性是:胺類被?;南鄬?duì)反應(yīng)活性是:伯胺伯胺仲胺;脂胺芳胺;無(wú)位阻胺仲胺;脂胺芳胺;無(wú)位阻胺有位阻胺有位阻胺即氨基氮原子上電子云密度越高,堿性即氨基氮原子上電子云密度越高,堿性越強(qiáng),空間位阻越小,胺被?;姆磻?yīng)越強(qiáng),空間位阻越小,胺被酰化的反應(yīng)活性越強(qiáng)?;钚栽綇?qiáng)。前往u對(duì)于芳胺,環(huán)上有供電基時(shí),堿性增強(qiáng),對(duì)于芳胺,環(huán)上有供電基時(shí),堿性增強(qiáng),芳胺的反應(yīng)活性增加。反之,環(huán)上有吸芳胺的反應(yīng)活性增加。反之,環(huán)上有吸電基時(shí),堿性減弱,

9、芳胺的反應(yīng)活性降電基時(shí),堿性減弱,芳胺的反應(yīng)活性降低。低。u對(duì)于活潑的胺,可以采用弱?;瘎?duì)于活潑的胺,可以采用弱?;瘎?。u對(duì)于活性低的胺,則需要使用活潑的酰對(duì)于活性低的胺,則需要使用活潑的酰化劑?;瘎?。 三、用羧酸的三、用羧酸的N-酰化?;?、特點(diǎn)、特點(diǎn)最常用、最便宜的?;瘎?。較多用于保護(hù)最常用、最便宜的?;瘎?。較多用于保護(hù)性?;怎;?反應(yīng)活性弱,一般只有在引入甲?;?、乙反應(yīng)活性弱,一般只有在引入甲?;?、乙?;?、羧甲酰基時(shí)才使用甲酸、乙酸或?;Ⅳ燃柞;鶗r(shí)才使用甲酸、乙酸或乙二酸作?;瘎?。在個(gè)別情況下也可用乙二酸作?;瘎?。在個(gè)別情況下也可用苯甲酸作?;瘎?。苯甲酸作?;瘎t人犷愼;瘎┮话?/p>

10、只用于堿性較強(qiáng)的胺羧酸類酰化劑一般只用于堿性較強(qiáng)的胺或氨的或氨的N-?;u;S敏人岬挠敏人岬腘-?;强赡娣磻?yīng),首先是羧酰化是可逆反應(yīng),首先是羧酸與胺或氨生成銨鹽,然后脫水生成酰酸與胺或氨生成銨鹽,然后脫水生成酰胺。胺。可采取的措施:可采取的措施: A,RCOOH過(guò)量過(guò)量 B,脫水,脫水為加速反應(yīng),可加入少量的強(qiáng)酸催化為加速反應(yīng),可加入少量的強(qiáng)酸催化脫水的方法:脫水的方法:產(chǎn)物、反應(yīng)物均不易揮發(fā),可以直接將產(chǎn)物、反應(yīng)物均不易揮發(fā),可以直接將水蒸出水蒸出 反應(yīng)物可與水共沸:可共沸蒸餾,冷凝反應(yīng)物可與水共沸:可共沸蒸餾,冷凝分水后,將有機(jī)層返回反應(yīng)釜分水后,將有機(jī)層返回反應(yīng)釜在反應(yīng)中加入苯、甲

11、苯等共沸脫水在反應(yīng)中加入苯、甲苯等共沸脫水加入化學(xué)脫水劑。如:加入化學(xué)脫水劑。如:P2O5、PCl3、POCl3等等 NH2+COOH180- 190NHCO+H2O (1)高溫熔融脫水酰化法:高溫熔融脫水?;ǎ捍朔捎糜诜€(wěn)定銨鹽的脫水。此法可用于穩(wěn)定銨鹽的脫水。例如,向冰乙酸中通入氨氣,使生成乙酸例如,向冰乙酸中通入氨氣,使生成乙酸銨,然后逐漸加熱到銨,然后逐漸加熱到180220進(jìn)行脫進(jìn)行脫水,即得到乙酰胺。水,即得到乙酰胺。用同樣的方法還可以制得丙酰胺和丁酰胺。用同樣的方法還可以制得丙酰胺和丁酰胺。此法也可用于高沸點(diǎn)羧酸和胺類的?;?。此法也可用于高沸點(diǎn)羧酸和胺類的?;@绫郊姿岷捅桨分?/p>

12、漸加熱到例如苯甲酸和苯胺逐漸加熱到225進(jìn)行進(jìn)行脫水可制得脫水可制得N-苯甲酰苯胺。苯甲酰苯胺。 (2) 反應(yīng)精餾脫水?;ǎ悍磻?yīng)精餾脫水?;ǎ捍朔ㄖ饕糜谝宜岽朔ㄖ饕糜谝宜?b.p.118)與芳胺的與芳胺的N-?;u;?。例如,將乙酸和苯胺加熱至沸騰,用精餾例如,將乙酸和苯胺加熱至沸騰,用精餾法先蒸出含水稀乙酸,然后減壓蒸出多法先蒸出含水稀乙酸,然后減壓蒸出多余的乙酸,即可得到余的乙酸,即可得到N-乙酰苯胺。乙酰苯胺。 (3) 溶劑共沸蒸餾脫水?;ǎ喝軇┕卜姓麴s脫水?;ǎ褐饕糜诩姿嶂饕糜诩姿?b.p.100.8)與芳胺的與芳胺的N-?;?。?;?。因?yàn)榧姿岷退姆悬c(diǎn)非常接近,不能因?yàn)?/p>

13、甲酸和水的沸點(diǎn)非常接近,不能用一般精餾法分離,所以必須加用一般精餾法分離,所以必須加入甲苯、二甲苯等惰性溶劑,并入甲苯、二甲苯等惰性溶劑,并用共沸蒸餾法蒸出反應(yīng)生成的水。用共沸蒸餾法蒸出反應(yīng)生成的水。前往用此法可制得用此法可制得N-甲酰苯胺、甲酰苯胺、N-甲基甲基-N-甲甲酰苯胺等中間體。酰苯胺等中間體。有些?;^(guò)程在高溫時(shí)容易生成焦油物,有些酰化過(guò)程在高溫時(shí)容易生成焦油物,使產(chǎn)品顏色變深,而且用羧酸不易?;巩a(chǎn)品顏色變深,而且用羧酸不易?;耆榱撕?jiǎn)化工藝過(guò)程,常常不使用完全。為了簡(jiǎn)化工藝過(guò)程,常常不使用羧酸,而使用價(jià)格較貴的酸酐或酰氯作羧酸,而使用價(jià)格較貴的酸酐或酰氯作?;瘎?。酰化劑。問(wèn)

14、問(wèn) 題題 A,質(zhì)子可與,質(zhì)子可與NH2結(jié)合成銨鹽,從而結(jié)合成銨鹽,從而阻礙阻礙NH2與?;噭┑姆磻?yīng),因此必與酰化試劑的反應(yīng),因此必須適當(dāng)控制反應(yīng)介質(zhì)的酸堿度須適當(dāng)控制反應(yīng)介質(zhì)的酸堿度 B,為防止羧酸的腐蝕,應(yīng)選用鉛質(zhì)或,為防止羧酸的腐蝕,應(yīng)選用鉛質(zhì)或搪瓷反應(yīng)釜搪瓷反應(yīng)釜2、實(shí)例:、實(shí)例: 1 : 1.3-1.5 N乙酰苯胺乙酰苯胺 反應(yīng)結(jié)束后蒸出多余的乙酸反應(yīng)結(jié)束后蒸出多余的乙酸 NH2+118NHCH3COCH3COOH回流 2,3酸酸OHCOOH+ArNH2OHCOHNArAr = 色酚AS Ar = 色酚ASBO Ar = CH3色酚ASDAr = OCH3色酚ASRL反應(yīng)體系中加入反

15、應(yīng)體系中加入PCl3 2,3酸:酸:PCl31:0.4 -OH供電基團(tuán)使鄰位羧基活性下降供電基團(tuán)使鄰位羧基活性下降 加入加入PCl3,2,3酸和酸和PCl3生成生成 OHCOCl留意留意物料應(yīng)該干燥物料應(yīng)該干燥 氯苯共沸去水氯苯共沸去水芳胺過(guò)量芳胺過(guò)量5-10HCl去吸收,搪瓷設(shè)備去吸收,搪瓷設(shè)備反應(yīng)終點(diǎn):反應(yīng)終點(diǎn):130無(wú)無(wú)HCl放出放出色酚色酚AS生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝 四、四、 用酸酐的用酸酐的N-?;;?、活性高于、活性高于COOH,但價(jià)格比,但價(jià)格比 COOH貴,多用于活性較低的氨基或貴,多用于活性較低的氨基或OH的酰化的?;巴S玫乃狒阂音?、鄰苯二甲酸酐常用的酸酐:乙酐、鄰苯二甲酸

16、酐CH3COOCOCH3+HNR1R2CH3CONR1R2CH3COOH+根據(jù)被?;a(chǎn)物的性質(zhì),有多種操作方根據(jù)被?;a(chǎn)物的性質(zhì),有多種操作方式:式:如無(wú)溶劑法、非水溶性惰性有機(jī)溶劑法、如無(wú)溶劑法、非水溶性惰性有機(jī)溶劑法、乙酸或過(guò)量乙酐溶劑法、水介質(zhì)法等,乙酸或過(guò)量乙酐溶劑法、水介質(zhì)法等, 一般酸酐比相應(yīng)的酰氯的價(jià)格低,但酸一般酸酐比相應(yīng)的酰氯的價(jià)格低,但酸酐的生產(chǎn)需要專用的設(shè)備和特殊的生產(chǎn)酐的生產(chǎn)需要專用的設(shè)備和特殊的生產(chǎn)條件條件 CH3COOH700CH2CO乙酸吸收乙酐(乙烯酮)2、特點(diǎn)、特點(diǎn)無(wú)水生成,反應(yīng)不可逆無(wú)水生成,反應(yīng)不可逆 在低溫條件下,酐的水解較慢,故在低溫條件下,酐的水解較

17、慢,故用乙酐酰化時(shí)可以在水介質(zhì)中進(jìn)行,用乙酐酰化時(shí)可以在水介質(zhì)中進(jìn)行,反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度20-90,不需要,不需要Cat但對(duì)于有較多吸電子基團(tuán)的芳胺或但對(duì)于有較多吸電子基團(tuán)的芳胺或空間位阻大的芳胺,需要少量的強(qiáng)空間位阻大的芳胺,需要少量的強(qiáng)酸作酸作Cat乙酐比較活潑,乙?;磻?yīng)一般在乙酐比較活潑,乙?;磻?yīng)一般在2090即可順利進(jìn)行。乙酐的用量一般只即可順利進(jìn)行。乙酐的用量一般只需要過(guò)量需要過(guò)量550。反應(yīng)生成的乙酸可。反應(yīng)生成的乙酸可以起溶劑作用。以起溶劑作用。NH2NH+ (CH3CO)2O無(wú)介質(zhì);40HClNaCl鹽析NHCOCH3NH+ CH3COOHHClNH2NH+ (CH3CO)2

18、O無(wú)介質(zhì);40HClNaCl鹽析NHCOCH3NH+ CH3COOHHCl無(wú)需無(wú)需Cat的反應(yīng)的反應(yīng)H酸酸乙?;阴;疕酸酸SO3NaOHNaO3SNH2+(CH3CO)2O20-90水介質(zhì)SO3NaOHNaO3SNHCOCH3SO3NaOHNaO3SNH2+(CH3CO)2O20-90水介質(zhì)SO3NaOHNaO3SNHCOCH3需要需要Cat的反應(yīng)的反應(yīng) 五、五、 用酰氯的用酰氯的N-酰化?;B仁潜认鄳?yīng)的酸酐更活潑的?;瘎?,許酰氯是比相應(yīng)的酸酐更活潑的?;瘎S多酰氯比相應(yīng)的酸酐容易制備,因此常多酰氯比相應(yīng)的酸酐容易制備,因此常用來(lái)作?;瘎W畛S玫孽B仁囚弱B?、用來(lái)作酰化劑。最常用的酰氯

19、是羧酰氯、芳磺酰氯、三聚氰酰氯和光氯。芳磺酰氯、三聚氰酰氯和光氯。1、特點(diǎn)、特點(diǎn)(1最強(qiáng)的酰化劑,反應(yīng)不可逆最強(qiáng)的?;瘎磻?yīng)不可逆(2反應(yīng)放熱,常在冰凍條件下反應(yīng)反應(yīng)放熱,常在冰凍條件下反應(yīng)或使用溶劑稀釋以減緩反應(yīng)速度;或使用溶劑稀釋以減緩反應(yīng)速度; 常用溶劑:水、氯仿、乙酸、二氯乙常用溶劑:水、氯仿、乙酸、二氯乙烷、苯、甲苯等烷、苯、甲苯等(3采用縛酸劑堿:采用縛酸劑堿:NaOH、Na2CO3、NaHCO3、三甲胺、三乙胺、三甲胺、三乙胺、吡啶等吡啶等 2、脂肪族酰氯?;⒅咀艴B弱;疭O3NaOHNaO3SNH2+95-160吡啶SO3NaOHNaO3SNHCORCClOR+HClR:

20、C2C18 C數(shù)目數(shù)目,反應(yīng)收率,反應(yīng)收率SO3NaOHNaO3SNH2+95-160吡啶SO3NaOHNaO3SNHCORCClOR+HCl酰氯作?;瘎┻m宜向酰氯作?;瘎┻m宜向NH2上引入長(zhǎng)鏈上引入長(zhǎng)鏈?;;?吡啶ClNHCOC8H17ClCClOH17C8+HClClNH2Cl+吡啶ClNHCOC8H17ClCClOH17C8+HClClNH2Cl一種非?;顫姷孽;瘎?,反應(yīng)在低一種非常活潑的?;瘎磻?yīng)在低T下即下即可完成;特別適用于空間位阻較大的胺可完成;特別適用于空間位阻較大的胺類類 CClOClH2C3、芳族酰氯?;⒎甲艴B弱;甲艴;瘎┑幕钚缘陀谥咀艴B?,一芳族?;瘎┑幕钚缘?/p>

21、于脂肪族酰氯,一般不易水解,因而可以在強(qiáng)堿性介質(zhì)中般不易水解,因而可以在強(qiáng)堿性介質(zhì)中直接滴加?;瘎┻M(jìn)行反應(yīng)直接滴加酰化劑進(jìn)行反應(yīng) SO3HOHHO3SNH2+70CaCO3SO3NaOHNaO3SHNSO2SO2Cl85NaOHCaCO3和和NaOH縛酸劑,抑制縛酸劑,抑制OH?;?,?;?,在在85、NaOH條件下,使少量的條件下,使少量的OH酰?;锼饣锼?COClNO2+H2NNO26062Ca(OH)2/H2OCONHNO2NO2+HCl前往COClNO2+H2NNO26062Ca(OH)2/H2OCONHNO2NO2+HClSO2ClNO2+H2N6062Ca(OH)2/H2OSO

22、2NHNO2NO2+HClCH3CH3SO2ClNO2+H2N6062Ca(OH)2/H2OSO2NHNO2NO2+HClCH3CH3 4、光氣?;?、光氣?;疌OClCl(1)在水介質(zhì)中的?;谒橘|(zhì)中的?;?(2)在有機(jī)溶劑中的?;妆?、氯苯、在有機(jī)溶劑中的?;妆?、氯苯、鄰二氯苯等)鄰二氯苯等) (1)在水介質(zhì)中的?;谒橘|(zhì)中的酰化J酸和光氣反應(yīng)生成猩紅酸,在偶氮染料中酸和光氣反應(yīng)生成猩紅酸,在偶氮染料中用作偶氮組分用作偶氮組分 (2在有機(jī)溶劑中的?;妆?、氯苯、在有機(jī)溶劑中的?;妆健⒙缺?、鄰二氯苯等)鄰二氯苯等)TDI實(shí)施過(guò)程實(shí)施過(guò)程先把熔融的二氨基甲苯溶解于甲苯、氯先把熔融的二氨基

23、甲苯溶解于甲苯、氯苯或鄰二氯苯中,通入干燥的氯化氫或苯或鄰二氯苯中,通入干燥的氯化氫或二氧化碳?xì)怏w生成銨鹽,然后在二氧化碳?xì)怏w生成銨鹽,然后在40160通入光氣就可以直接制得異氰通入光氣就可以直接制得異氰酸酯酸酯反應(yīng)完畢用反應(yīng)完畢用N2趕出氯化氫和剩余的光氣,趕出氯化氫和剩余的光氣,再將氯苯蒸出,最后經(jīng)過(guò)真空蒸餾得到再將氯苯蒸出,最后經(jīng)過(guò)真空蒸餾得到TDI 其它反應(yīng)實(shí)例其它反應(yīng)實(shí)例+ClNCOClCClOClClNH2ClNHCH3OCH3ClNHClCONCH3OCH3利谷隆利谷隆+ClNCOClCClOClClNH2ClNHCH3OCH3ClNHClCONCH3OCH3氨基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑氨

24、基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑CH3NH2+CClOCl250- 300CH3NHCClO氨基甲酰氯ONaOCONH CH3西維因5、三聚氯氰?;?、三聚氯氰酰化三聚氯氰分子中有三個(gè)三聚氯氰分子中有三個(gè)可取代的活潑的氯原子,可取代的活潑的氯原子,與胺類進(jìn)行酰化反應(yīng),與胺類進(jìn)行酰化反應(yīng),隨著反應(yīng)條件的加劇,三個(gè)氯原子可以隨著反應(yīng)條件的加劇,三個(gè)氯原子可以依次被取代,直到生成三取代物為止依次被取代,直到生成三取代物為止 NCCNNCClClCl三聚氯氰酰化胺類化合物時(shí),根據(jù)需要,三聚氯氰?;奉惢衔飼r(shí),根據(jù)需要,選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度和選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度和pH值范圍,控制值范圍,控制氯原子的取代程度氯原子的取代程度

25、例如:高效低毒、低殘留除草劑西瑪例如:高效低毒、低殘留除草劑西瑪津的合成津的合成 NCCNNCClClCl+C2H5NH2NCCNNCClNHC2H5H2NH5C2一般地說(shuō),在產(chǎn)品中常常保留一個(gè)或兩個(gè)活潑一般地說(shuō),在產(chǎn)品中常常保留一個(gè)或兩個(gè)活潑氯原子,使產(chǎn)品具有所需要的反應(yīng)活性。氯原子,使產(chǎn)品具有所需要的反應(yīng)活性。 NNNClClCl2H2NSO3NaCHNH2SO3NaCH+Na2CO305; pH57HNSO3NaCHNHSO3NaCHNNNClClNNNClCl/ Na2CO31230; pH67.5H2N2HNSO3NaCHNHSO3NaCHNNNClNNNClNHHN2 H2NC2H

26、4OH Na2CO3: 80NH4OH: 115 pH78HNSO3NaCHNHSO3NaCHNNNNHC2H4OHNNNNHC2H4OHNHHN熒光增白劑VBL前往 六、六、N?;磻?yīng)的終點(diǎn)控制?;磻?yīng)的終點(diǎn)控制 及酰基的水解及?;乃?1、反應(yīng)終點(diǎn)的控制、反應(yīng)終點(diǎn)的控制 在芳胺的酰化過(guò)程中,未反應(yīng)的芳胺能在芳胺的酰化過(guò)程中,未反應(yīng)的芳胺能重氮化,而?;飫t不能重氮化,而酰化物則不能利用這一特性,在濾紙上作滲圈試驗(yàn),利用這一特性,在濾紙上作滲圈試驗(yàn),定性檢查酰化的終點(diǎn);定性檢查酰化的終點(diǎn);用標(biāo)準(zhǔn)亞硝酸鈉溶液滴定,控制未反應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)亞硝酸鈉溶液滴定,控制未反應(yīng)芳胺在芳胺在0.5以下。按照這一原

27、理,采用以下。按照這一原理,采用定期的自動(dòng)取樣,滴定其中未反應(yīng)芳胺定期的自動(dòng)取樣,滴定其中未反應(yīng)芳胺含量,并根據(jù)滴定的結(jié)果,調(diào)節(jié)?;瘎┖?,并根據(jù)滴定的結(jié)果,調(diào)節(jié)?;瘎┻M(jìn)料閥門的自動(dòng)裝置進(jìn)料閥門的自動(dòng)裝置 2、水解、水解 (1反應(yīng)式反應(yīng)式 酰胺的水解是對(duì)酰胺基的羰基親核加成酰胺的水解是對(duì)酰胺基的羰基親核加成 (2酰胺基對(duì)水解的穩(wěn)定性順序酰胺基對(duì)水解的穩(wěn)定性順序 甲酰胺的穩(wěn)定性最小,從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),對(duì)甲酰胺的穩(wěn)定性最小,從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),對(duì)于保護(hù)性酰化,應(yīng)該首選甲酰基或乙酰于保護(hù)性?;?,應(yīng)該首選甲酰基或乙?;?(3水解條件水解條件 A、堿性條件:采用、堿性條件:采用NaOH水溶液,對(duì)水溶液,對(duì)有些加熱后

28、仍然不溶的胺,可采用有些加熱后仍然不溶的胺,可采用NaOH的醇水溶液的醇水溶液B、酸性水解:多用稀鹽酸,有時(shí)加入、酸性水解:多用稀鹽酸,有時(shí)加入少量的硫酸以加速水解。水解一般取物少量的硫酸以加速水解。水解一般取物料的回流溫度。對(duì)于有些難水解的酰胺料的回流溫度。對(duì)于有些難水解的酰胺2,6二甲基乙酰苯胺、二甲基乙酰苯胺、3,4二硝二硝基乙?;阴?-萘胺等),可以加入三氟化萘胺等),可以加入三氟化硼、甲醇等一起回流硼、甲醇等一起回流C、要求考慮酰胺鍵的穩(wěn)定性和芳胺本、要求考慮酰胺鍵的穩(wěn)定性和芳胺本身的穩(wěn)定性身的穩(wěn)定性 D、采用堿性條件,對(duì)設(shè)備的腐蝕小,、采用堿性條件,對(duì)設(shè)備的腐蝕小,但產(chǎn)物在堿性、

29、高溫下易氧化,不如在但產(chǎn)物在堿性、高溫下易氧化,不如在酸中穩(wěn)定酸中穩(wěn)定 采用酸性條件水解,對(duì)設(shè)備的腐蝕較嚴(yán)采用酸性條件水解,對(duì)設(shè)備的腐蝕較嚴(yán)重重 11.4 O?;磻?yīng)?;磻?yīng)(酯化酯化) 酯的種類很多,用途很廣制藥、香料、阻酯的種類很多,用途很廣制藥、香料、阻燃劑、增塑劑、表面活性劑等燃劑、增塑劑、表面活性劑等 O?;瘎呼人帷⑺狒?、酰鹵?;瘎呼人?、酸酐、酰鹵 OH+CROOCROO-?;傅氖谴蓟蚍臃肿又械牧u基氫原子被酰?;傅氖谴蓟蚍臃肿又械牧u基氫原子被酰基取代的反應(yīng),生成的產(chǎn)物是酯,因此又稱為基取代的反應(yīng),生成的產(chǎn)物是酯,因此又稱為酯化。酯化。一、一、 用羧酸的酯化用羧酸的酯化羧酸價(jià)廉

30、易得,是最常用的酯化劑。羧酸價(jià)廉易得,是最常用的酯化劑。但羧酸是弱的酯化劑,它只能用于醇但羧酸是弱的酯化劑,它只能用于醇的酯化,而不能用于酚的酯化。的酯化,而不能用于酚的酯化。前往1、特點(diǎn)、特點(diǎn) 原料便宜,工藝成熟原料便宜,工藝成熟 RCOOH的活性較弱,一般需要的活性較弱,一般需要Cat, H可逆反應(yīng),要使反應(yīng)順利進(jìn)行,除去生成的可逆反應(yīng),要使反應(yīng)順利進(jìn)行,除去生成的水水/原料過(guò)量原料過(guò)量反應(yīng)物活性:反應(yīng)物活性: 伯伯OH 仲仲OH 叔叔OH叔叔OH脫水成烯脫水成烯 酯化,酯化, 故叔醇不用此法故叔醇不用此法酚因酚因OH與與Ar共軛,活性較低,不用此法共軛,活性較低,不用此法 RCOOH的酸

31、性的酸性,酯化速率,酯化速率; 空間位阻空間位阻,反應(yīng)活性,反應(yīng)活性 HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH ArCOOH CH3OH RCH2OH R2CHOH R3C-OH 所以在制備叔丁基酯時(shí),不用叔丁所以在制備叔丁基酯時(shí),不用叔丁醇而改用異丁烯;醇而改用異丁烯;在制備酚酯時(shí),不用羧酸而改用酸在制備酚酯時(shí),不用羧酸而改用酸酐或羧酰氯作酯化劑。酐或羧酰氯作酯化劑。前往2、酯化催化劑、酯化催化劑 對(duì)于許多酯化反應(yīng),溫度每升高對(duì)于許多酯化反應(yīng),溫度每升高10,酯化,酯化速率增加一倍。因此,加熱可以增加酯化速速率增加一倍。因此,加熱可以增加酯化速率。率。用

32、羧酸進(jìn)行酯化時(shí),常加入強(qiáng)質(zhì)子酸催化劑。用羧酸進(jìn)行酯化時(shí),常加入強(qiáng)質(zhì)子酸催化劑。氯化氫的催化作用最強(qiáng),但它的腐蝕性也很氯化氫的催化作用最強(qiáng),但它的腐蝕性也很強(qiáng)。因此只用于制備氨基酸酯鹽酸鹽等。如:強(qiáng)。因此只用于制備氨基酸酯鹽酸鹽等。如:CH2CHCOOHNH2HClCH2CHCOOHNH2HClOHOHCH23CH2CHCOOCH3NH2HCl(1在用不飽和酸例如苯基丙烯酸進(jìn)在用不飽和酸例如苯基丙烯酸進(jìn)行酯化時(shí),氯化氫可能與烯雙鍵發(fā)生加成反行酯化時(shí),氯化氫可能與烯雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)。應(yīng)。(2濃硫酸對(duì)于酯的水解的催化作用較弱,濃硫酸對(duì)于酯的水解的催化作用較弱,但是在羧酸與醇的酯化時(shí),濃硫酸會(huì)與醇生但

33、是在羧酸與醇的酯化時(shí),濃硫酸會(huì)與醇生成硫酸烷基酯而且有很好的催化作用。濃硫成硫酸烷基酯而且有很好的催化作用。濃硫酸價(jià)廉、腐蝕性小,曾經(jīng)是工業(yè)上最常用的酸價(jià)廉、腐蝕性小,曾經(jīng)是工業(yè)上最常用的酯化催化劑。但是使用濃硫酸作催化劑時(shí),酯化催化劑。但是使用濃硫酸作催化劑時(shí),會(huì)發(fā)生很多副反應(yīng),現(xiàn)在濃硫酸逐漸被更好會(huì)發(fā)生很多副反應(yīng),現(xiàn)在濃硫酸逐漸被更好的催化劑所代替。的催化劑所代替。前往(3工業(yè)上使用的磺酸類催化劑是對(duì)甲苯磺工業(yè)上使用的磺酸類催化劑是對(duì)甲苯磺酸,它雖然價(jià)貴,但不會(huì)像濃硫酸那樣引起酸,它雖然價(jià)貴,但不會(huì)像濃硫酸那樣引起副反應(yīng),已逐漸代替濃硫酸。副反應(yīng),已逐漸代替濃硫酸。(4強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂

34、,如:酚醛磺酸強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,如:酚醛磺酸樹(shù)脂和聚苯乙烯磺酸樹(shù)脂等也有良好的催化樹(shù)脂和聚苯乙烯磺酸樹(shù)脂等也有良好的催化作用,它們的特點(diǎn)是可以回收使用,特別適作用,它們的特點(diǎn)是可以回收使用,特別適用于固定床連續(xù)酯化。用于固定床連續(xù)酯化。3用羧酸和醇的酯化方法用羧酸和醇的酯化方法用羧酸的酯化是可逆反應(yīng),酯化的平用羧酸的酯化是可逆反應(yīng),酯化的平衡常數(shù)衡常數(shù)K都不大,為了使羧酸盡可能都不大,為了使羧酸盡可能完全反應(yīng),可采用以下完全反應(yīng),可采用以下4種方法:種方法:(1) 用大過(guò)量低碳醇;用大過(guò)量低碳醇; (2)從酯化反應(yīng)物中蒸出生成的酯從酯化反應(yīng)物中蒸出生成的酯 ;(3)從酯化反應(yīng)物中直接蒸出水

35、;從酯化反應(yīng)物中直接蒸出水;(4)共沸精餾蒸水法。共沸精餾蒸水法。前往實(shí)例實(shí)例A、丙烯酸酯、丙烯酸酯 CH2CHCOOH+ROHCH2CHCRO+H2OORB、香料、香料 OHCOOCH3CH CH COOC2H5CH2OHCH3COOH+CH2OCOCH3H+50C、聚酯、聚酯 HOOCRCOOHnn+HOROHCROCOOR(O)n+( 2n-1) H2O二、酸酐酯化二、酸酐酯化 特點(diǎn):特點(diǎn): (1活性強(qiáng)、反應(yīng)不可逆活性強(qiáng)、反應(yīng)不可逆 (2適用于較難反應(yīng)的酚類化合物或適用于較難反應(yīng)的酚類化合物或空間位阻大的體系空間位阻大的體系 常用的催化劑:硫酸、吡啶、高氯酸、常用的催化劑:硫酸、吡啶、高

36、氯酸、氯化鋅、三氯化鐵、叔胺、無(wú)水乙酸鈉氯化鋅、三氯化鐵、叔胺、無(wú)水乙酸鈉等酸性或堿性物質(zhì)等酸性或堿性物質(zhì) 常用酸酐:常用酸酐: 乙酐、順丁烯二酸酐、丁二酸酐、乙酐、順丁烯二酸酐、丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐等。鄰苯二甲酸酐等。1單酯的制備單酯的制備酸酐是較強(qiáng)的酯化劑,只利用酸酐的酸酐是較強(qiáng)的酯化劑,只利用酸酐的一個(gè)羧基制備單酯時(shí),反應(yīng)不生成水,一個(gè)羧基制備單酯時(shí),反應(yīng)不生成水,是不可逆反應(yīng),酯化可在較溫和的條是不可逆反應(yīng),酯化可在較溫和的條件下進(jìn)行。酯化時(shí)可以使用催化劑,件下進(jìn)行。酯化時(shí)可以使用催化劑,也可不使用催化劑。酸催化的作用是也可不使用催化劑。酸催化的作用是提供質(zhì)子。提供質(zhì)子。+ (CH3

37、CO)2OOHCOOCH3+ CH3COOHOCOOCH3COCH3(濃) H2SO460前往2雙酯的制備雙酯的制備用環(huán)狀羧酸酐可以制得雙酯。用環(huán)狀羧酸酐可以制得雙酯。其中產(chǎn)量最大的是鄰苯二甲酸二異辛酯,其中產(chǎn)量最大的是鄰苯二甲酸二異辛酯,它是重要的增塑劑。它是重要的增塑劑。在制備雙酯時(shí),反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的,在制備雙酯時(shí),反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的,即先生成單酯,再生成雙酯。即先生成單酯,再生成雙酯。第一步生成單酯非常容易,第二步由第一步生成單酯非常容易,第二步由單酯生成雙酯屬于用羧酸的酯化,需單酯生成雙酯屬于用羧酸的酯化,需要較高的酯化溫度,且要用催化劑。要較高的酯化溫度,且要用催化劑。COCOOR

38、OHCOHCOOORROHH2OCORCOOOR前往實(shí)例實(shí)例A、制備、制備DOPCCOOO+H9C4CH CH2C2H5OH2CCOOOOCH2CH C4H9H5C2CH2CHC4H9C2H5CCOOO+H9C4CH CH2C2H5OH2CCOOOOCH2CH C4H9H5C2CH2CHC4H9C2H5B、制備醫(yī)藥、制備醫(yī)藥AspineOHCOOH+(CH3CO)2OOCOOHCOCH3+CH3COOHOHCOOH+(CH3CO)2OOCOOHCOCH3+CH3COOHC、合成香料、合成香料CCOOOCH3CH330CH3CH3CH3CH3OH+CH3CH3CH3CH3OC CH3O三、三、

39、用酰氯的酯化用酰氯的酯化最常用的酰氯:長(zhǎng)碳鏈脂酰氯、芳羧最常用的酰氯:長(zhǎng)碳鏈脂酰氯、芳羧酰氯、芳磺酰氯、光氣、氨基甲酰氯、酰氯、芳磺酰氯、光氣、氨基甲酰氯、氯甲酸酯和三聚氯氰等。氯甲酸酯和三聚氯氰等。前往為了加速反應(yīng)、控制反應(yīng)方向或抑制氯為了加速反應(yīng)、控制反應(yīng)方向或抑制氯烷的生成,需要加入縛酸劑。烷的生成,需要加入縛酸劑。常用的縛酸劑有:氨氣、液氨、無(wú)水碳常用的縛酸劑有:氨氣、液氨、無(wú)水碳酸鉀、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鈣溶液、酸鉀、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鈣溶液、吡啶、三乙胺、吡啶、三乙胺、N,N-二甲基苯胺等。二甲基苯胺等。特點(diǎn):不可逆,活性高,反應(yīng)較易進(jìn)行特點(diǎn):不可逆,活性高,反應(yīng)較易進(jìn)行 +

40、CH3OHCH2COClCH3OCH2CO+HCl+CH3OHCH2COClCH3OCH2CO+HClOHHO+ClCOClOHOCOCl+HCl季銨鹽COCl+ONaCOO+ NaCl碳酸二苯酯 OH+COCl2OCOO22NaOH+2NaCl+H2O阻燃型增塑劑 C8H17OH+POCl3C8H17OPOCl2+HClC8H17OPOCl2+ONa2(C8H17O)O()PO+2NaCl四、四、 用雙乙烯酮的酯化用雙乙烯酮的酯化雙乙烯酮可以看成是乙酰乙酸的酸雙乙烯酮可以看成是乙酰乙酸的酸酐,它與醇在濃酐,它與醇在濃H2SO4或三乙胺等或三乙胺等催化劑存在下發(fā)生加成酯化制得乙催化劑存在下發(fā)生

41、加成酯化制得乙酰乙酸酯。如:酰乙酸酯。如:CH2CCOOO+C2H5OHCH3COCH2COOC2H5前往五、五、 用腈或酰胺的酯化用腈或酰胺的酯化當(dāng)腈或酰胺比相應(yīng)的羧酸更易獲得時(shí),當(dāng)腈或酰胺比相應(yīng)的羧酸更易獲得時(shí),也可用作酯化劑。如苯乙腈是由氯芐也可用作酯化劑。如苯乙腈是由氯芐與氰化鈉制得的,苯乙酰胺是由苯乙與氰化鈉制得的,苯乙酰胺是由苯乙烯與多硫化銨水溶液制得的,兩者都烯與多硫化銨水溶液制得的,兩者都比苯乙酸容易獲得。比苯乙酸容易獲得。 如:如:CH2CN+C2H5OH+H2O+H2SO4CH2COOC2H5+NH4HSO4六、六、 酯交換法酯交換法酯可以和其它的醇、羧酸或酯分子酯可以和其

42、它的醇、羧酸或酯分子中的烷氧基或酰基進(jìn)行互換反應(yīng),中的烷氧基或?;M(jìn)行互換反應(yīng),實(shí)現(xiàn)由一種酯轉(zhuǎn)化為另一種酯實(shí)現(xiàn)由一種酯轉(zhuǎn)化為另一種酯 最常用的酯交換是酯最常用的酯交換是酯-醇交換法,其醇交換法,其次是酯次是酯-酸交換法。酸交換法。COOCH3COOCH3+2 C6H5OH(C4H9O)4TiCOOC6H5COOC6H5+2 CH3OH前往11.4 C-酰 化C-酰化是指碳原子上的氫被?;〈;侵柑荚由系臍浔货;〈姆磻?yīng)。在精細(xì)有機(jī)合成中主要用于的反應(yīng)。在精細(xì)有機(jī)合成中主要用于在芳環(huán)上引入酰基,以制備芳酮、芳在芳環(huán)上引入?;?,以制備芳酮、芳醛和羥基芳酸。醛和羥基芳酸。前往一般以酰氯或酸酐

43、為酰化劑,一般以酰氯或酸酐為?;瘎珻at為路易斯為路易斯酸或質(zhì)子酸酸或質(zhì)子酸 如無(wú)水如無(wú)水AlCl3非?;顫姡?、非?;顫姡?ZnCl2、多磷、多磷酸等酸等 反應(yīng)的影響因素同反應(yīng)的影響因素同C烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng) 芳環(huán)上有供電子基團(tuán)(芳環(huán)上有供電子基團(tuán)(OH、NH2、OR或或NHR等),使反應(yīng)活化等),使反應(yīng)活化 芳環(huán)上有吸電子基團(tuán)使反應(yīng)鈍化芳環(huán)上有吸電子基團(tuán)使反應(yīng)鈍化 定位:第一類取代基的對(duì)位;定位:第一類取代基的對(duì)位; 當(dāng)對(duì)位被取代,則進(jìn)入鄰位當(dāng)對(duì)位被取代,則進(jìn)入鄰位 一、一、C-酰化制芳酮?;品纪敏弱B?、酸酐和羧酸在一定條件下可用羧酰氯、酸酐和羧酸在一定條件下可使酰基取代芳環(huán)上的氫

44、,制得芳酮。使酰基取代芳環(huán)上的氫,制得芳酮。1反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程屬付氏反應(yīng),芳環(huán)上的親電取代反應(yīng)。屬付氏反應(yīng),芳環(huán)上的親電取代反應(yīng)。當(dāng)用羧酰氯作?;瘎r(shí),一般用無(wú)水當(dāng)用羧酰氯作?;瘎r(shí),一般用無(wú)水AlCl3作催化劑,其歷程如下:作催化劑,其歷程如下:RCOCl+ AlCl3RCOClAlCl3RCO+ AlCl4芳酮與三氯化鋁的配合物遇水即分解為芳酮。芳酮與三氯化鋁的配合物遇水即分解為芳酮。(1) 理論上,理論上,1 mol AlCl3要消耗要消耗1 mol AlCl3,實(shí)際上要過(guò)量實(shí)際上要過(guò)量10% 50%;(2) 當(dāng)用酸酐作?;瘎r(shí),若只讓酸酐中的當(dāng)用酸酐作?;瘎r(shí),若只讓酸酐中的一個(gè)?;鶇?/p>

45、加反應(yīng)時(shí),一個(gè)酰基參加反應(yīng)時(shí),1mol酸酐至少需要酸酐至少需要2 mol AlCl3 。CORAlCl3H2OCOR+ AlCl3CORAlCl3H2OCOR+ AlCl3(水解為氫氧化鋁和鹽 酸)前往2被酰化物結(jié)構(gòu)的影響被?;锝Y(jié)構(gòu)的影響當(dāng)芳環(huán)上有強(qiáng)供電基時(shí),反應(yīng)容易進(jìn)當(dāng)芳環(huán)上有強(qiáng)供電基時(shí),反應(yīng)容易進(jìn)行,可不用行,可不用AlCl3作催化劑,而用無(wú)作催化劑,而用無(wú)水氯化鋅、多聚磷酸等溫和催化劑。水氯化鋅、多聚磷酸等溫和催化劑。當(dāng)芳環(huán)上有吸電子基時(shí),使當(dāng)芳環(huán)上有吸電子基時(shí),使C-酰化難?;y于進(jìn)行。因此當(dāng)芳環(huán)上引入一個(gè)?;谶M(jìn)行。因此當(dāng)芳環(huán)上引入一個(gè)?;?,芳環(huán)被鈍化。后,芳環(huán)被鈍化。前往3C-?;拇呋瘎;拇呋瘎┳畛S玫拇呋瘎┦菬o(wú)水最常用的催化劑是無(wú)水AlCl3優(yōu)點(diǎn):價(jià)廉易得、催化活性高、技術(shù)優(yōu)點(diǎn):價(jià)廉易得、催化活性高、技術(shù)成熟。成熟。缺陷缺陷:產(chǎn)

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