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第11章?;疉cylationReaction第11章酰化1§11.1概述§11.2N—?;?1.3C—酰化§11.4O—?;?酯化)第11章?;?1.1概述第11章?;?11.1概述

?;磻涸谟袡C化合物中的碳、氮、氧、硫等原子上引入?;姆磻危;簩Ⅴ;氲由?,生成的產物是酰胺C-酰化:將?;胩荚由希傻漠a物是醛、酮或羧酸O-?;簩Ⅴ;胙踉由?,生成的產物是酯,也稱酯化?;褐笍暮醯臒o機酸和有機酸的分子中除去一個或幾個羥基后所剩余的基團11.1概述?;磻涸谟袡C化合物中的碳、氮、氧、硫等原子3㈠?;瘎鹏人幔杭姿帷⒁宜?、草酸;

⑵酸酐:乙酸酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐;CO⑶酰氯:光氣(碳酸二酰氯)、乙酰氯、苯甲酰氯、

POCl3、PCl3、三聚氰酰氯⑷羧酸酯:氯乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、氯甲酸三氯甲酯

(雙光氣)、二(三氯甲基)碳酸酯(三光氣)⑸酰胺:尿素、N,N-二甲基甲酰胺;⑹其它:乙烯酮、雙乙烯酮某些酰氯不易制成工業(yè)品,可用羧酸和PCl3、亞硫酰氯或無水AlCl3在無水介質中作?;瘎"艴;瘎鹏人幔杭姿?、乙酸、草酸;⑵酸酐4㈡酰化劑的反應活性?;怯H電取代反應,?;瘎┦且杂H電質點參加反應的。引入吸電子基,?;鵆上的正電荷越大,?;芰υ綇?。R相同時:δ1+<δ2+<δ3+<δ4+。㈡?;瘎┑姆磻钚怎;怯H電取代反應,酰化劑是以親電質點5

強酸構成的酯是烷基化劑,而不是?;瘎?/p>

弱酸構成的酯可作?;瘎?,其活性比相應的羧酸還弱。羧酰胺也是弱酰化劑,較少使用。斷鍵強酸的酰基吸電子能力很強,使酯分子中烷基C上帶較強的正電荷(在C-O處斷鍵,而不在O-S處斷鍵)。硫酸二甲酯苯磺酸甲酯強酸構成的酯是烷基化劑,而不是?;瘎?。弱酸構成的酯可6㈢?;磻耐ㄊ絑:X、OCOR、OH、OR’、NHR’G:ArNH2、R’NH2、R’O、Ar㈣?;磻姆N類⑴C-酰化⑵N-?;珲;磻耐ㄊ絑:X、OCOR、OH、OR’、NHR’711.2N-?;奉惖孽;前l(fā)生在氨基N上的親電取代反應。N-?;侵苽漉0返闹匾椒?。酰化的胺可以是脂肪胺、芳胺;也可以是伯胺、仲胺,但叔胺不能。叔胺沒有活性H?11.2N-?;奉惖孽;前l(fā)生在氨基N上的8?;俏娮踊?,使得酰胺分子中氨基N上的電子云密度降低,不容易再與親電的?;瘎┵|點作用,即不易生成N,N-二酰化合物。所以一般情況下易制得較純的酰胺。11.2.1反應歷程?;俏娮踊?,使得酰胺分子中氨基N上的11.2.1911.2.2胺類結構的影響胺類被?;南鄬Ψ磻钚允牵?、脂肪胺>芳胺3、無位阻胺>有位阻胺結論:即氨基N上電子云密度越高,堿性越強,

空間位阻越小,胺被酰化的反應活性越強。2、伯胺>仲胺;11.2.2胺類結構的影響胺類被?;南鄬Ψ磻钚允牵?、10環(huán)上有供電子基時,堿性增強,芳胺的反應活性增加;環(huán)上有吸電子基時,堿性減弱,芳胺的反應活性降低。對于活潑的胺,可以采用弱?;瘎?。對于活性低的胺,需要使用活潑的?;瘎?。芳胺:環(huán)上有供電子基時,堿性增強,芳胺的反應活性增加;對于活潑的1111.2.3用羧酸的N-?;赡妫人醿r廉易得,反應活性較弱,一般用于堿性較強的胺或氨的N-?;?。羧酸N-酰化(可逆)首先生成銨鹽然后脫水生成酰胺常用甲酸、乙酸、乙二酸作?;瘎?,個別情況下也用苯甲酸作?;瘎?。11.2.3用羧酸的N-酰化(可逆)羧酸價12為加速N-?;磻?,可加入少量強酸作催化劑:

ⅠH+與羧酸形成碳正離子;ⅡH+

與氨基形成銨鹽,破壞氨基與?;瘎┑姆磻?;因此,必須控制反應介質的酸堿度,以增加反應速度。使酰化反應盡可能完全:Ⅱ移去生成的水Ⅰ使用羧酸過量?為加速N-?;磻杉尤肷倭繌娝嶙鞔呋瘎孩?3脫水方法:

⑴反應精餾脫水?;ㄖ饕糜谝宜?bp118℃)與芳胺的N-?;@?,N-乙酰苯胺的制備將含水乙酸和苯胺加熱至沸騰,先用精餾法蒸出含水稀乙酸,再在160~210℃減壓蒸出未反應的乙酸和苯胺,即得到N-乙酰苯胺。脫水方法:⑴反應精餾脫水酰化法主要用于乙酸(bp14⑵溶劑共沸蒸餾脫水?;ㄖ饕糜诩姿?bp100.8℃)與芳胺的N-酰化。一般精餾法不能分離出生成的水,必須加入甲苯、二甲苯、環(huán)己烷等惰性溶劑。例,N-甲酰苯胺的制備用此法還可制得以下中間體:形成低共沸物質。⑵溶劑共沸蒸餾脫水酰化法主要用于甲酸(bp10015⑶高溫熔融脫水?;á龠m用于高沸點羧酸和芳胺的N-?;?,苯甲酸、苯胺混合物在180~190℃反應至不再蒸出水和苯胺,225℃反應接近完全,A、粗品用鹽酸處理,B、再用NaOH溶液處理,C、粗品用乙醇重結晶,得工業(yè)品N-苯甲酰苯胺。除去未反應的苯胺;除去苯甲酸;??⑶高溫熔融脫水?;á龠m用于高沸點羧酸和芳胺16⑶高溫熔融脫水酰化法②適用于穩(wěn)定銨鹽的脫水例,冰乙酸中通入NH3,生成乙酸銨,180~220℃脫水得乙酰胺(丙酰胺、丁酰胺)。⑷化學脫水劑脫水?;?/p>

例,P2O5、POCl3、PCl3⑶高溫熔融脫水酰化法②適用于穩(wěn)定銨鹽的脫水例,冰1711.2.4用酸酐的N-?;ú豢赡妫┰摲磻簧伤?,因而不可逆。反應生成的羧酸可以起溶劑作用。酸酐的?;芰娪隰人?,能用于較難?;陌奉悾缰侔?、芳環(huán)上有吸電子基團的芳胺。最常用的是乙酸酐,活性較高,20~90℃即可順利進行乙酰化。乙酸酐用量一般只需過量5%~10%。11.2.4用酸酐的N-?;ú豢赡妫┰摲磻?8⑵胺和酰化產物的熔點都較高,需加入苯或石腦油等非水溶性惰性有機溶劑例,對氯苯胺80~90℃溶于石腦油中,慢慢加入乙酸酐,80~85℃保溫2h,冷至15~20℃,過濾、水洗、干燥,即得對氯乙酰苯胺,mp176~177℃。⑴胺和?;a物的熔點都不太高,反應可不加溶劑例,在攪拌和冷卻下,將乙酸酐加入到間甲苯胺中,60~65℃保溫2h,即得間甲基乙酰苯胺。⑵胺和?;a物的熔點都較高,需加入苯或石腦油例,對氯苯胺19⑶用乙酸或乙酸酐作溶劑例,n(3-氨基-N,N-二甲基苯胺):n(乙酸):n(乙酸酐)=1:1:1.1的摩爾比在60℃保溫30min,反應物在攪拌下倒入水中,濾出固體用乙醇和水重結晶,得N,N-二甲基-3-乙酰氯基苯胺,mp84~86℃。⑶用乙酸或乙酸酐作溶劑例,n(3-氨基-N,N-20⑷胺和?;a物可溶于水,而N-乙?;俣缺纫宜狒乃馑俣瓤斓枚?,反應可在水介質中進行例,將塊狀或熔融態(tài)間苯二胺和鹽酸加入水中,溶解后加入乙酸酐,胺:鹽酸:乙酸酐的摩爾比為1:1

:1.05,40℃攪拌1h,精鹽鹽析,得間氨基乙酰苯胺鹽酸鹽。氨基鹽酸鹽不能被酰化,多氨基化合物部分乙?;瘯r可加入適量鹽酸酸化,再進行?;"劝泛王;a物可溶于水,而N-乙?;俣缺壤?,21⑸氨基酚類在N-乙?;瘯r,控制適當條件,可只讓氨基乙?;?,而不影響羥基例,水中加入2-氨基-8-萘酚-6-磺酸(γ酸)和NaOH溶液,調至弱酸性,22~30℃加入稍過量的乙酸酐,然后用精鹽鹽析,就得N-乙?;盟帷"砂被宇愒贜-乙?;瘯r,控制適當條件,可例,水22⑹如氨基酚中的羥基也會被乙?;?,可在乙?;髮⒁阴Q趸獾簦サ乃猓├?,水中加入1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸單鈉鹽和

NaOH溶液,調至pH6.7~7.1,使全溶,30~35

℃加入乙酸酐。H酸:乙酸酐摩爾比1:1.47,保溫

0.5h,直到反應液中游離H酸≤0.1%(質量分

數)為終點,然后加入Na2CO3調pH7~7.5,升溫

至95℃,保溫20min,冷卻至15℃,就得到N-

乙酰基H酸水溶液。⑹如氨基酚中的羥基也會被乙酰化,可在乙酰例,水中加23

酸酐、胺類進行?;瘯r,一般不加催化劑,如果是多取代芳香胺,或帶有較多吸電子基團的,以及空間位阻較大的芳香胺類,因與酸酐的反應很慢,這時需加入少量強酸作催化劑以加速反應。

強酸對酸酐的催化作用與對羧酸的作用相似,是生成反應活性高的?;茧x子。酸酐、胺類進行酰化時,一般不加催化劑,強酸對酸24

伯胺用酸酐?;瘯r,如果酸酐用量過多,并在反應溫度較高和反應時間較長時,除生成一酰化產物,還可生成二酰化產物(羧酸一般不易生成二?;a物)。

第二個酰基非?;顫姡菀姿庀?。將二酰化物(或一?;c二酰化的混合物)在含水的溶劑(稀酒精)中重結晶時,最終只得到一?;a物。伯胺用酸酐?;瘯r,如果酸酐用量過多,并在第二個?;?5⑺用CO作甲酰化劑CO是甲酸酸酐,不活潑,可從合成氣中分離出來,成本低,適用于在大型生產中作為甲?;瘎@?,將無水二甲胺和含甲醇鈉的甲醇溶液連續(xù)地壓入噴射環(huán)流反應器,110~120℃和1.5~5MPa與CO反應,即得N,N-二甲基甲酰胺。用類似的方法還可以制N-甲基甲酰胺和甲酰胺。⑺用CO作甲?;瘎〤O是甲酸酸酐,不活潑,可從合2611.2.5用酰氯的N-?;ú豢赡妫┓磻豢赡?。酰氯比相應酸酐更活潑,許多酰氯比相應酸酐容易制備,因此常作?;瘎uB扰c胺類反應通常是放熱反應,因此要冷卻,也可用溶劑以減緩反應速度。常用的酰氯:羧酰氯、芳磺酰氯、三聚氰酰氯、光氣溶劑:水、氯仿、乙酸、二氯乙烷、四氯化碳、苯、甲苯反應中釋放出HCl能與游離胺生成鹽酸鹽,從而使?;磻щy,因此反應時需加入縛酸劑??`酸劑:NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa、

N(Et)3、N(Me)3、吡啶11.2.5用酰氯的N-?;ú豢赡妫┓磻?7㈠用羧酰氯的N-?;嬗梅剪人峒覲Cl3的N-?;缬梅蓟酋B鹊腘-?;栌萌矍桴B鹊腘-?;橛霉鈿獾腘-?;?1.2.5用酰氯的N-酰化㈠用羧酰氯的N-?;嬗梅剪人峒覲Cl328制備:羧酸與SOCl2、PCl3、PCl3+Cl2、COCl2作用①高碳脂羧酰氯親水性差,且易水解,N-?;瘧跓o水惰性有機溶劑中,較高溫度(95~160℃)下進行,且要用吡啶或三乙胺等叔胺作縛酸劑。例,用H酸制備一系列?;疕酸:R:CH3~C17H359種奇數C的烷基。收率隨碳鏈增長降低。㈠用羧酰氯的N-?;苽洌呼人崤cSOCl2、PCl3、PCl3+29②低碳脂羧酰氯的N-?;磻俣容^快,可在水中進行,為減少酰氯水解,滴加酰氯時應不斷地滴加NaOH、Na2CO3溶液;固體Na2CO3、Ca(OH)2,控制反應液的pH值始終在7~8。例,氯代乙酰氯非?;顫姡稍诘蜏叵峦瓿甚;磻"诘吞贾弱B鹊腘-?;磻俣容^快,可在水例,氯代乙30例,3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺的制備粉狀間硝基苯胺(mp114℃)、石灰乳加入水中,60~62℃滴加熔融間硝基苯甲酰氯(mp37℃),鹽酸酸化,60℃過濾,水洗至中性,得3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺。③苯甲酰氯及其衍生物(苯甲酰氯、

對硝基苯甲酰氯)活性低于碳羧酰氯,不易水解,可在水中反應,個別情況在無水氯苯中進行,縛酸劑一般用Na2CO3。羧酰氯用量一般是理論量的110%~150%。n(胺):n(酰氯)=1:1.12,間硝基苯胺轉化率>90%;n(胺):n(酰氯)=1:1.23,間硝基苯胺轉化率=94%。例,3,3‘-二硝基苯甲酰苯胺的制備粉狀間硝基苯胺31㈡用芳羧酸加PCl3

的N-?;癁楸苊鈱⒎妓嶂瞥晒I(yè)品的芳羧酰氯,可用在酰化反應中加入PCl3。根據反應時2,3-酸形態(tài),分為①酸式?;á阝c鹽?;ù朔椒ㄖ饕糜?-羥基萘-3-甲酸(2,3-酸)與苯胺反應制2-羥基萘-3-甲酰苯胺(商品名色酚AS)。用其它芳伯胺代替苯胺,可制得一系列色酚。㈡用芳羧酸加PCl3的N-?;癁楸苊鈱?2①酸式?;?,3-酸和1/8的PCl3加入氯苯中,升溫至65℃加入苯胺,72℃滴加其余PCl3-氯苯溶液,130℃回流1h,用水吸收逸出的HCl。反應完畢后,反應物放入水中,用碳酸鈉中和至pH8以上,蒸出氯苯和過量苯胺,再過濾,熱水洗,干燥,得色酚AS。①酸式?;?,3-酸和1/8的PCl333②鈉鹽酰化法2,3-酸、無水Na2CO3加入氯苯中,加熱成鹽,逸出CO2,134~135℃脫水,至蒸出的氯苯透明無水,加入間甲苯胺,在65~70℃滴加PCl3-氯苯混合液,118~120℃保溫2h,中和、后處理,即得色酚AS-D。②鈉鹽酰化法2,3-酸、無水Na2CO3加入34對大多數色酚來說,兩種制備方法,產品質量和收率相差不大,但有些色酚必須采用酸式酰化法。鈉鹽?;刹挥媚退嵩O備,而酸式?;▌t必須用搪瓷反應器,石墨冷凝器和氯化氫吸收設備。若芳胺價格較貴,或不易隨水蒸氣蒸出,就需要使用理論量或不足量的芳胺。

PCl3很易水解,所用原料、設備應干燥無水。其用量按羧酸計一般要超過理論量的10%~50%。若芳胺價廉、且容易隨水蒸氣和氯苯一起蒸出,回收利用,可用過量的芳胺。對大多數色酚來說,兩種制備方法,產品質量和鈉鹽?;?5㈢用芳磺酰氯的N-酰化最常用的芳磺酰氯是苯磺酰氯,也可用苯環(huán)上有取代基的苯磺酰氯。芳磺酰氯不易水解,N-?;磻稍谒羞M行,水介質的pH值可控制在弱酸性或弱堿性。㈢用芳磺酰氯的N-酰化最常用的芳磺酰氯是36例,2-甲基-5-硝基苯磺酰基苯胺的制備水中加入乙酸鈉和苯胺,室溫下慢慢加入2-甲基-5-硝基苯磺酰氯,加料過程中應始終保持乙酸的酸性,如對剛果紅呈酸性,應補加適量Na2CO3,苯胺與酰氯的摩爾比為1.067:1,反應液中苯胺殘余量約為總量的8%時,加入Na2CO3調至弱堿性,升溫至70℃,使酰氯反應完全。再用鹽酸將反應物調至強酸性,過濾,水洗得產物。例,2-甲基-5-硝基苯磺?;桨返闹苽渌屑尤胍宜徕c和37㈣用三聚氰酰氯的N-?;矍桴B缺旧硐喈敾顫?,一?;?℃左右進行,在三氮苯環(huán)上引入一個供電性的氨基后,另兩個Cl的活性下降,隨著反應條件的加劇,三個Cl可依次被取代,直至生成三取代物,選擇合適的條件(溫度、介質的pH值),可制得一?;?、二?;?、三?;?。胺:脂肪族胺、芳香族胺。㈣用三聚氰酰氯的N-?;矍桴B缺旧硐?8㈤用光氣的N-?;鈿馐翘妓岬亩B?,一種非常活潑的?;瘎爻合率菤怏w,劇毒,bp8.3℃,使用時應特別注意。由CO和Cl2在200℃通過活性碳催化制得。⑴氨基甲酰氯衍生物⑵異氰酸酯⑶脲衍生物光氣N-?;芍苽洧橛霉鈿獾腘-酰化光氣是碳酸的二酰氯,一種39⑴氨基甲酰氯衍生物的制備氨基甲酰氯衍生物是光氣分子中的一個氯與胺反應而生成的產物。①氣相法例,將無水甲胺氣體和稍過量的光氣分別預熱后,進入文氏管,280~300℃快速反應生成氣態(tài)甲氨基甲酰氯,冷卻至35~40℃以下,即得液態(tài)產品或將氣體用CCl4或氯苯在0~20℃循環(huán)吸收,得到質量分數10%~20%的甲氨基甲酰氯溶液。⑴氨基甲酰氯衍生物的制備氨基甲酰氯衍生物是光氣分子40②液相法例,將光氣在0℃左右溶于甲苯,通入稍過量無水二甲胺氣體,然后過濾除去副產的二甲胺鹽酸鹽,將濾液減壓精餾,蒸出甲苯,再蒸出二甲氨基甲酰氯。氨基甲酰氯衍生物與醇或酚反應制備氨基甲酸酯衍生物或異氰酸酯。②液相法例,將光氣在0℃左右溶于甲苯,通入稍過量無水41⑵異氰酸酯的制備為了避免低溫操作,可以先將胺類溶解于甲苯、氯苯等溶劑中(或再通入干燥的HCl、CO2使其成銨鹽),40~160℃通入光氣,直接制得異氰酸酯。甲氨基甲酰氯的CCl4溶液加熱至沸騰,可蒸出異氰酸甲酯。⑵異氰酸酯的制備為了避免低溫操作,可以先將胺類溶解于42例,將2,4-和2,6-二氨基甲苯的混合物溶于鄰二氯苯中,通入干燥HCl使其成銨鹽漿狀液,然后通入光氣,在溫和條件下反應,生成甲苯二氨基甲酰氯,然后高溫下分解,并用惰性氣體脫除HCl,減壓精餾先蒸出鄰二氯苯,最后蒸出甲苯二異氰酸酯。例,將2,4-和2,6-二氨基甲苯的混合物溶于43⑶脲衍生物的制備例,2-氨基-5-萘酚-7-磺酸(J-酸)加入80℃Na2CO3溶液,生成J-酸鈉鹽、NaHCO3。40℃、pH7.2~7.5通光氣,然后精鹽鹽析、過濾、干燥得猩紅酸。芳胺在水介質或水-有機溶劑中,縛酸劑存在下,20~70℃通入光氣,制得對稱二芳基脲。⑶脲衍生物的制備例,2-氨基-5-萘酚-7-磺酸(J-酸44芳基異氰酸酯溶液與另一種胺可制備不對稱脲。例,敵草隆的制備為避免使用劇毒的光氣,可使用代用?;瘎?,如1、尿素2、碳酸二甲酯3、氯甲酸三氯甲酯(雙光氣,液體,bp128℃)4、二(三氯甲基)碳酸酯(三光氣,白色固體,mp79℃)芳基異氰酸酯溶液與另一種胺可制備不對稱脲。例,敵草隆的制備為4511.2.6用酰胺的N-?;庞媚蛩氐腘-酰化⑵用甲酰胺的N-?;疦-甲酰化劑可以是甲酸、甲乙酐或甲酰胺。①甲酸?;瘯r生成水,反應時要脫水,操作復雜。②甲乙酐活潑,操作簡便,但價格貴。③甲酰胺在N-甲?;瘯r生成氨,操作簡單。尿素價廉易得,可代替光氣,可生產單取代脲、雙取代脲。11.2.6用酰胺的N-?;庞媚蛩氐?6⑴用尿素的N-酰化例,苯胺、尿素、鹽酸和水按一定比例,100~104℃回流1h,主要得單苯基脲,副產少量N,N’-二苯基脲。如改變原料配比,104~106℃,長時間回流,主要生成N,N’-二苯基脲。⑴用尿素的N-?;桨?、尿素、鹽酸和水按一定47⑵用甲酰胺的N-?;?,苯胺、甲酰胺和甲酸按1:1.023:0.06摩爾比,N2保護下,145℃反應3h,得N-甲酰苯胺(mp46~47℃)收率98%。某些情況下,甲酰胺即是N–甲酰化劑,又是溶劑,有其特殊的效果。⑵用甲酰胺的N-酰化例,苯胺、甲酰胺和甲酸按14811.2.7用雙乙烯酮的N-?;p乙烯酮由乙酸催化熱解得乙烯酮,然后低溫二聚而成。雙乙烯酮可看作是乙酰乙酸的酸酐,性質活潑,與胺類的N-酰化反應可在較低的溫度下,在水、甲苯、乙醇或丙酮等介質中進行。雙乙烯酮bp127.4℃,須在0~5℃的低溫貯存于不銹鋼或鋁制容器中,如溫度升高,會自身聚合反應。雙乙烯酮具有很強的組織粘膜刺激性和催淚性。11.2.7用雙乙烯酮的N-?;p乙烯酮由乙酸催49例,n(鄰甲苯胺):n(雙乙烯酮)=1:1.05~1.04,同時滴入水中,溫度保持10~15℃,攪拌1h,過濾,即得N-乙酰乙酰鄰甲苯胺,收率90.5%。例,n(鄰甲苯胺):n(雙乙烯酮)=1:1.0550例,雙乙烯酮和氨水滴入水中,pH值保持9.3以上,反應溫度低于40℃,最后調到pH7,得質量含量20%的乙酰乙酰胺水溶液,它也可作為乙酰乙?;腘-酰化劑。例,雙乙烯酮和氨水滴入水中,pH值保持9.3以5111.2.8用羧酸酯的N-?;偬妓岫柞ア诼燃姿崛燃柞ィp光氣)③二(三氯甲基)碳酸酯(三光氣)11.2.8用羧酸酯的N-酰化①碳酸二甲酯②52①碳酸二甲酯

價格低,bp90.2℃,使用方便??勺鞔婀鈿庵苽浒被姿狨?、異氰酸酯、對稱N,N’-二取代脲。①碳酸二甲酯價格低,bp90.2℃,使用方便???3②

氯甲酸三氯甲酯(雙光氣)例,n(3,4-二氯苯胺):n(雙光氣)=1:0.65,甲苯中回流,就得3,4-二氯苯異氰酸酯。成本比光氣高,但使用方便,適用于小批量、高附加值的產品生產。液體,使用方便,可代替光氣作N-?;瘎?。②氯甲酸三氯甲酯(雙光氣)例,n(3,4-二氯苯胺)54③

二(三氯甲基)碳酸酯(三光氣)例,將J酸鈉鹽水溶液調pH=7.0,40~60℃慢慢加入稍過量的三光氣,同時不斷加入NaOH水溶液,保持pH=7.0至反應完全,鹽析得猩紅酸。白色粉末,使用方便,可代替光氣作N-?;瘎"鄱ㄈ燃谆┨妓狨ィㄈ鈿猓├?,將J酸鈉鹽水溶液調5511.2.9過渡性N-酰化和酰氨基的水解過渡性N-?;乎;瘎┑倪x擇的主要因素:該酰氨基對于下一步反應的效果;?;瘎┑膬r格;?;磻欠袢菀走M行;?;a物的收率及質量;酰氨基是否易水解、及收率。先將氨基轉化為酰氨基,以利于某些化學反應(硝化、鹵化、氯磺化、O-烷基化、氧化等)的順利進行,完成目的反應后再將酰氨基水解成氨基(氨基的保護)。11.2.9過渡性N-?;王0被乃膺^渡性N-酰56酰胺的水解是對酰胺基羰基的親核加成,常用的簡單?;瘎λ獾姆€(wěn)定性順序為:酰胺的水解可在堿性或酸性溶液中進行,選擇水解條件時,還必須注意酰胺和胺類

的穩(wěn)定性,防止有些胺類對pH的敏感,或在較高水解溫度下的氧化副反應。水解反應一般在物料的回流溫度進行。酰胺的水解是對酰胺基羰基的親核加成,常用酰胺57優(yōu)點:乙酸價格低,乙酸酐酰化法簡單、收率高;乙?;姿?。N-乙酰芳胺在稍過量的稀堿或稀酸溶液中加熱,就可使乙酰氨基水解。例,對甲苯胺乙?;⑾趸?、乙酰氨基水解制鄰硝基

對甲苯胺。⑴過渡性N-乙?;▋?yōu)點:乙酸價格低,乙酸酐酰化法簡單、收率高;乙酰基易水解58⑵過渡性N-碳?;ɡ桨?、尿素反應得二苯脲,二苯脲磺化、氯化、水解脫碳?;?、再水解脫磺酸基得2,6-二氯苯胺。⑵過渡性N-碳?;ɡ?,苯胺、尿素反應得二苯脲,二59⑶過渡性N-苯磺?;ū交酋0被鶎A相當穩(wěn)定,稀酸中仍很穩(wěn)定,在質量分數>75%硫酸中易水解。價格貴,水解時廢酸多,限制了其應用。許多已被N-乙酯化法代替。⑴苯磺?;谒羞M行,CaCO3存在下,65℃加

入過量5%的苯磺酰氯完成。⑵4%NaOH溶液中乙酰氨基水解,沸騰下進行。⑶過渡性N-苯磺酰化法苯磺酰氨基對堿相當穩(wěn)定,60⑶苯甲?;窍蛘{成弱堿性的水解液中,55~60℃加入對硝基苯甲酰氯–氯苯溶液而完成的。⑷脫苯磺酰基反應是在質量分數90%~94%硫酸中,35℃進行的,該步收率87%以上,最后將產品制成鹽酸鹽總收率72%⑶苯甲酰化是向調成弱堿性的水解液中,55~60℃⑷6111.3O-?;セ┐蓟蚍臃肿又械牧u基氫原子被?;?/p>

取代生成酯的反應。11.3.1用羧酸的酯化11.3.2用酸酐的酯化11.3.3用酰氯的酯化11.3.4酯交換法11.3O-?;セ┐蓟蚍臃肿又械牧u基氫原子被6210.3.1.1反應歷程11.3.1用羧酸的酯化羧酸價廉、最常用,但活性弱,只用于醇的酯化。羧酸在質子酸的作用下質子化生成碳正離子,是親電試劑,醇是親核試劑,離去基團是水。是可逆反應。K=[酯][水]/[羧酸][醇]10.3.1.1反應歷程11.3.1用羧酸的酯化羧酸價廉6311.3.1.2酯化催化劑結論:即氨基N上電子云密度越高,堿性越強,

空間位阻越小,胺被?;姆磻钚栽綇姟鹘y催化劑是濃硫酸、氯化氫、苯磺酸等,新的催化劑有聚苯乙烯磺酸型正離子交換樹脂、硅膠、氧化亞錫、草酸亞錫、鈦酸四烴基酯等。11.3.1.2酯化催化劑結論:即氨基N上電子云密度越6411.3.1.3醇或酚的結構的影響酯化速度:伯醇〉仲醇〉叔醇〉酚;無位阻〉有位阻。叔醇和酚一般不用羧酸酯化,而用酸酐、酰氯或羧酸加三氯化磷等酯化。11.3.1.3醇或酚的結構的影響酯化速度:伯醇〉仲醇〉叔6511.3.1.4羧酸結構的影響隨羧酸碳鏈的增長,酯化速度明顯下降,但K值增加。位阻有減速作用,苯甲酸等雖酯化速度慢,但平衡常數K值高,一旦酯化不易水解。11.3.1.4羧酸結構的影響隨羧酸碳鏈的增長,酯化速度明6611.3.1.5羧酸酯化的方法

為了使羧酸或醇盡可能完全酯化,可采用以下方法:1用過量低碳醇2從酯化混合物中蒸出生成的酯3從酯化混合物中蒸出生成的水(直接蒸水或共沸蒸水)4羧酸鹽與鹵烷的酯化法(當鹵烷比相應的醇價廉易得,而且反應較易進行時)11.3.1.5羧酸酯化的方法為了使羧酸或醇盡可能6711.3.2用酸酐的酯化主要是乙酐、鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐等。(1)單酯的制備只利用酸酐中的—個羧基,反應不生成水,是不可逆反應,可在較溫和條件下進行。(2)雙酯的制備用環(huán)狀酸酐可制得雙酯,反應分兩步進行,策一步生成單酯非常容易,由單酯生成雙酯屬于用羧酸的酯化,需要較高的溫度和催化劑,并需蒸出反應生成的水。

11.3.2用酸酐的酯化主要是乙酐、鄰苯二甲酸酐、順丁烯二6811.3.3用酰氯的酯化

用于相應的酸不活潑、相應的酸酐不易制得的情況,還用到無機酸的酰氯,如三氯化磷、三氯氧磷、三氯化磷加氯氣、三氯硫磷等。11.3.3用酰氯的酯化用于相應的酸不活潑、相應的6911.3.4酯交換法

(1)酯醇交換法用于低碳醇的酯與一種高沸點的醇或酚在催化劑存在下加熱蒸出低碳醇,制備高沸點醇或酚的酯,此法應用最廣。(2)酯酸交換法例如磷酸二甲酯鉀鹽與硫酸二甲酯制磷酸三甲酯。(3)酯酯交換法很少用11.3.4酯交換法(1)酯醇交換法用于低碳醇的7011.4C-?;荚由系臍浔货;?/p>

取代的反應。11.4.1C-?;品纪?1.4.2C-?;品既?1.4.3C-?;品妓幔–-羧化)主要用于芳環(huán)上引入?;?,制芳酮、芳醛和羥基芳酸。11.4C-?;荚由系臍浔货;〈姆磻?1㈠C-酰化的反應歷程C-?;瘜俑?克反應,是親電取代(或加成)反應。11.4.1C-?;品纪;瘎乎{u、酸酐羧酸、烯酮三氯化芐、CO、氯仿、DMF、乙醛酸㈠C-?;姆磻獨v程C-酰化屬傅-克反72無水AlCl3催化酰氯進行C-?;磻臍v程:無水AlCl3催化酰氯進行C-?;磻臍v程:73精細有機合成化學與工藝學第11章-酰化ppt課件74無水AlCl3催化酸酐進行C-?;磻臍v程:無水AlCl3催化酸酐進行C-?;磻臍v程:75后者轉化率不高,實際只讓酸酐中的一個酰基參加反應。酸酐中一個?;鶇⒓臃磻?mol酸酐至少要2molAlCl3。后者轉化率不高,實際只讓酸酐中的一個酸酐中一個酰76㈡影響因素⑴被?;锏慕Y構⑵酰化劑的結構⑶催化劑⑷溶劑㈡影響因素⑴被?;锏慕Y構⑵?;瘎┑慕Y構⑶77⑴被?;锏慕Y構芳環(huán)上有強供電基(-NHR、-OCH3、-NH2、-OH、-NR2、-NHAc)時,反應容易進行,可用ZnCl2、多聚磷酸等溫和催化劑。?;目臻g位阻較大,主要或完全進入取代基的對位。當對位被占據時,才進入鄰位。親電取代⑴被?;锏慕Y構芳環(huán)上有強供電基(-NHR、-O78芳環(huán)上有吸電基(-Cl、-COOR、-COR)時,使反應難以進行。因此,在芳環(huán)上引入一個?;?,芳環(huán)被鈍化,不易發(fā)生多?;狈磻?,所以C-酰化的收率很高。對一些活潑化合物(1,3,5-三甲苯、萘),一定條件下可引入兩個?;?/p>

硝基使芳環(huán)強烈鈍化,所以硝基苯不能C-酰化,因此可被用作C-?;磻娜軇7辑h(huán)上有吸電基(-Cl、-COOR、-COR)時,使79雜環(huán)化合物缺π電子的雜環(huán),難被C-?;8沪须娮拥碾s環(huán),易被C-?;?。?;话氵M入雜原子的α位,如α位被占據,也可進入β位。呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶雜環(huán)化合物缺π電子的雜環(huán),難被C-?;8沪须娮?0⑵?;瘎┑慕Y構最常用的?;瘎乎{u、酸酐?;瘎┑姆磻钚皂樞颍浩浯问囚人?、烯酮。⑵?;瘎┑慕Y構最常用的酰化劑:酰鹵、酸酐?;瘎┑姆磻钚皂?1⑶催化劑作用是增強酰基上C的正電荷,從而增強進攻質點的親電能力。芳環(huán)的C的給電子能力弱于

氨基的N和羥基的O,所以C-?;ǔR脧姶呋瘎?。路易斯酸的

催化活性次序:AlBr3>AlCl3>FeCl3>BF3>TiCl3

>ZnCl2>SnCl2>TiCl4>CuCl2質子酸的

催化活性次序:HF>H2SO4>(P2O5)2>H3PO4路易斯酸的催化活性大于質子酸。催化劑種類、用量取決被酰化物結構、?;瘎⒎磻獥l件等。⑶催化劑作用是增強?;螩的正電荷,從而增強82⑷溶劑無水AlCl3作催化劑常用的溶劑:CH2Cl2、CCl4、1,2-C2H4Cl2、CS2、C6H5NO2、石油醚如生成的芳酮-AlCl3

配合物反應溫度下是液態(tài),

可不用溶劑;如生成的芳酮-AlCl3

配合物反應溫度下是固態(tài),

就要使用過量的液態(tài)被?;?,或使用惰性溶劑。⑷溶劑無水AlCl3作催化劑常用的溶劑:如生成的83㈢實例⑷芳胺

C-?;o水ZnCl2催化法)⑴AlCl3-無溶劑

?;á艫lCl3-過量被?;?/p>

?;á茿lCl3-溶劑?;á砷g苯二酚的C-酰化㈢實例⑷芳胺的C-?;o水ZnCl2催化84⑴AlCl3-無溶劑

酰化法例,n(苯甲酰氯):n(鄰二氯苯):n(無水AlCl3)=1:1.01:2,130~135℃反應4h,將反應物倒入稀鹽酸中、濾出粗品3,4-二氯二苯甲酮,水洗、活性碳-乙醇-鹽酸混合液脫色、重結晶即得成品,收率70%~72%。⑴AlCl3-無溶劑?;ɡ?,n(苯甲酰氯):85⑵AlCl3-過量被?;?/p>

酰化法例,n(鄰苯二甲酸酐):n(苯):n(無水AlCl3)=1:12:2.2,55~60℃反應1h,混合物在稀硫酸中水解、水蒸氣蒸出過量苯、冷卻、過濾得鄰苯甲?;郊姿?、收率93%。⑵AlCl3-過量被酰化物酰化法例,n(鄰苯二甲酸86⑶AlCl3-溶劑酰化法例,n(精萘):n(乙酸酐):n(無水AlCl3)=1:1.15:2.587,1,2-二

氯乙烷中30℃反應1h,將混合物倒入水中,分出油

層,蒸出C2H4Cl2、減壓蒸出α-萘乙酮,收率90%。在硝基苯中65℃反應得β-萘乙酮;石油醚或CS2中反應得α、β的混合物。⑶AlCl3-溶劑酰化法例,n(精萘):n(乙酸酐87

硝基苯能與AlCl3形成活性較低的絡合物,只適用于較易?;姆磻?/p>

某些氯代烴可在較高溫度下,AlCl3作用下發(fā)生芳環(huán)上的C-烷基化反應。因此只宜采用較低的反應溫度。

石油醚不溶解AlCl3,因此是非均相反應,但它相當穩(wěn)定,不會引起副反應。

CS2不溶解AlCl3,不穩(wěn)定,且常含其它硫化物而有惡臭,只用于需要溫和條件的情況。硝基苯能與AlCl3形成活性較低的絡合物,只適用88⑷芳胺

C-?;o水ZnCl2催化法)1mol芳胺在C-酰化時要2mol以上的羧酰氯使同時發(fā)生C-酰化、N-?;?,然后再將酰氨基水解。⑷芳胺的C-?;o水ZnCl2催化法)89注意:叔胺C-酰化時并不同時發(fā)生N-?;磻?。例,n(對硝基苯胺):n(鄰氯苯甲酰氯):n(無水ZnCl2)=

1:2.50:1.23,220℃加熱1~2h,至無HCl逸出,

反應物用水稀釋,酸性水解、精制得2-氨基-2‘-氯

-5-硝基二苯甲酮,收率60%。注意:叔胺C-?;瘯r并不同時發(fā)生N-?;?0例,n(N,N-二甲基苯胺):n(光氣):n(無水ZnCl2)=4.09:1:0.25,無水ZnCl2存在下,28→80℃反應,得4,4‘-雙(二甲氨基)二苯甲酮(四甲基米氏酮)。按N,N-二甲基苯胺計,四甲基米氏酮收率76.1%。作縛酸劑所消耗的N,N-二甲基苯胺可回收使用。為何過量這么多?叔胺例,n(N,N-二甲基苯胺):n(光氣):n(無水ZnCl291⑸間苯二酚的C-?;g苯二酚相當活潑,但羥基不易酯化,酚酯在加熱時可以重排成羥基芳酮。例,2,4-二羥基二苯甲酮的制備Ⅱ三氯甲苯法Ⅰ苯甲酰氯法Ⅲ苯甲酸法Ⅳ苯酐法⑸間苯二酚的C-?;g苯二酚相當活潑,但羥基92Ⅰ苯甲酰氯法氯苯作溶劑,AlCl3作催化劑。產品質量好,收率50%~60%。Ⅰ苯甲酰氯法氯苯作溶劑,AlCl3作催化劑。產品質量好,收93Ⅱ三氯甲苯法ⅰ可用DMSO(二甲亞砜)作溶劑。ⅱ可用乙醇作溶劑。ⅲ加相轉移催化劑(十六烷基三甲基溴化銨)。收率95%,但原料價格高,且產品顏色深,不易脫色提純。Ⅱ三氯甲苯法ⅰ可用DMSO(二甲亞砜)作溶劑。ⅱ可用乙94Ⅲ苯甲酸法收率90%,但原料苯甲酸易升華,粘附于

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