藥物合成反應(yīng)，第三章，酰化反應(yīng)第一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二概述

1定義：有機(jī)物分子中O、N、C原子上導(dǎo)入酰基的反應(yīng)酰基：第二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2分類：根據(jù)接受酰基原子的不同可分為：氧酰化、氮酰化、碳酰化3意義：藥物本身有酰基合成手段

第三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二硝苯地平第四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二常用的酰化試劑第五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一節(jié)酰化反應(yīng)機(jī)理一、電子反應(yīng)機(jī)理1.親電反應(yīng)機(jī)理1）單分子歷程-酰鹵、酸酐第六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2）雙分子歷程酰化速率與酰化劑和被酰化物濃度均有關(guān)系，為動(dòng)力學(xué)二級(jí)反應(yīng)。第七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二3）酰化劑的強(qiáng)弱順序Z的電負(fù)性越大，離去能力越強(qiáng)，其酰化能力越強(qiáng)。判斷方法為：HZ的Ka越大或Pka越小，酸性越強(qiáng)第八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二4）被酰化物的活性親核能力越強(qiáng)，越容易酰化，可以根據(jù)被酰化物R-YH堿性來衡量RNH2>ROH>RHR的影響：在O，N酰化中，R=Ar時(shí)，活性下降，故RNH2>ArNH2及ROH>ArOHR的影響：立體位阻大，酰化困難第九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2.親核反應(yīng)機(jī)理極性反轉(zhuǎn)-a氰醇衍生物T,1976,32,1943二、自由基反應(yīng)機(jī)理產(chǎn)物復(fù)雜，應(yīng)用有限第十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第二節(jié)氧原子的酰化反應(yīng)

是一類形成羧酸酯的反應(yīng)是羧酸的酯化反應(yīng)是羧酸衍生物的醇解反應(yīng)第十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二一、醇的氧酰化1)羧酸為酰化劑

提高收率:

加快反應(yīng)速率:(1)提高溫度

(2)催化劑(降低活化能)(1)增加反應(yīng)物濃度

(2)不斷蒸出反應(yīng)產(chǎn)物之一

(3)添加脫水劑或分子篩除水。第十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二酯化反應(yīng)的機(jī)理*1加成－消除機(jī)理雙分子反應(yīng)一步活化能較高質(zhì)子轉(zhuǎn)移加成消除四面體正離子-H2O-H+按加成－消除機(jī)制進(jìn)行反應(yīng)，是酰氧鍵斷裂第十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二*

3oROH按此反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行酯化。*由于R3C+易與堿性較強(qiáng)的水結(jié)合，不易與羧酸結(jié)合，故逆向反應(yīng)比正向反應(yīng)易進(jìn)行。所以3oROH的酯化反應(yīng)產(chǎn)率很低。*2碳正離子機(jī)理屬于SN1機(jī)理該反應(yīng)機(jī)理也從同位素方法中得到了證明(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2O-H+按SN1機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)，是烷氧鍵斷裂+(CH3)3COH+H2O第十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二僅有少量空間位阻大的羧酸按此反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行*3酰基正離子機(jī)理H2SO4(濃)-H+屬于SN1機(jī)理78%CH3OH第十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二醇的結(jié)構(gòu)對(duì)酰化反應(yīng)的影響立體影響因素:伯醇＞仲醇＞叔醇、烯丙醇叔碳正離子傾向與水反應(yīng)而逆轉(zhuǎn)（3）影響因素①醇結(jié)構(gòu)影響：親核試劑第十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二電子效應(yīng)的影響羥基a位吸電子基團(tuán)通過誘導(dǎo)效應(yīng)降低O上電子云密度，使親核能力降低芐醇、烯丙醇由于p-p共軛，使活性降低第十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②羧酸的結(jié)構(gòu)：親電試劑R帶吸電子基團(tuán)-利于進(jìn)行反應(yīng)；R帶給電子不利于反應(yīng)R的體積若龐大，則親核試劑對(duì)羰基的進(jìn)攻有位阻，不利于反應(yīng)進(jìn)行羰基的a位連有不飽和基和芳基，除誘導(dǎo)效應(yīng)外，還有共軛效應(yīng)，使酸性增強(qiáng)第十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二③催化劑i提高羧酸反應(yīng)活性(a)質(zhì)子酸催化法:濃硫酸,氯化氫氣體,磺酸等(b)Lewis酸催化法:(AlCl3,SnCl4,FeCl3,等)第十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例第二十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(c)DCC二環(huán)己基碳二亞胺

DCC催化作用下易于形成酰基碳正離子第二十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第二十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例：

第二十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二ii用來提高醇的反應(yīng)活性偶氮二羧酸酯法（DEAD）——活化醇制備羧酸酯第二十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二Mitsunobureaction.

第二十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二反應(yīng)機(jī)理：第二十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第二十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（4）應(yīng)用特點(diǎn)①伯醇酯的制備第二十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②仲醇酯的制備薄荷醇第二十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二③叔醇酯的制備第三十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2.羧酸酯為酰化劑(1)反應(yīng)通式酯交換法R2、R1要求？第三十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（2）反應(yīng)機(jī)理①酸催化機(jī)理：-增強(qiáng)羧酸酯的活性第三十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②堿催化機(jī)理增強(qiáng)醇的活性第三十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（3）影響因素羧酸酯結(jié)構(gòu)的影響如a位有吸電子基團(tuán)，將增強(qiáng)其活性短鏈的羧酸乙酯、甲酯，更常用在RCOOR1中，R1OH酸性越強(qiáng)，酯的酰化能力越強(qiáng)第三十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例：局麻藥丁卡因第三十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例：抗膽堿藥溴美噴酯（寧胃適）

第三十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例：抗膽堿藥格隆溴胺（胃長寧）的合成第三十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②活性酯的應(yīng)用i羧酸硫醇酯

第三十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二ii羧酸吡啶酯第三十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二iii羧酸三硝基苯酯Cl-TNB：氯代三硝基苯第四十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二iv羧酸異丙酯（適用于立體障礙大的羧酸）第四十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二V苯并三唑酯苯并三唑苯并三唑酯第四十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二3酸酐為酰化劑（1）反應(yīng)通式第四十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（2）反應(yīng)機(jī)理①H+

催化②Lewis酸催化

第四十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二③堿催化:無機(jī)堿：（Na2CO3、NaHCO3、NaOH)去酸劑；有機(jī)堿：吡啶，Et3N第四十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（3）影響因素催化劑的影響三氟甲磺酸鹽催化：Cu(OTf)2、Sc(OTf)3、Yb(OTf)3、Bi(OTf)3等比吡啶類更有效三氟甲磺酸結(jié)構(gòu)式：第四十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（4）應(yīng)用特點(diǎn)單一酸酐應(yīng)用有限，一般使用混合酸酐i羧酸-三氟乙酸混合酸酐（適用于立體位阻較大的羧酸的酯化，臨時(shí)制備）第四十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第四十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二ii羧酸-磺酸混合酸酐

iii羧酸-多取代苯甲酸混合酸酐

Yamaguchi酯化第四十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二iv羧酸-磷酸混合酸酐BOP-ClDPPA第五十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二其它混合酸酐

第五十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二4.酰氯為酰化劑(酸酐、酰氯均適于位阻較大的醇)(1)反應(yīng)機(jī)理Lewis酸催化

第五十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二堿催化第五十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例

第五十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（4）應(yīng)用特點(diǎn)①選擇性酰化有機(jī)錫體系實(shí)現(xiàn)選擇性酰化非1,2-二醇的酰化第五十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②叔醇的酰化加入Ag+、Li+鹽，提高收率第五十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二5酰胺為酰化劑(活性酰胺)

選講第五十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（3）應(yīng)用特點(diǎn)①酰基咪唑?yàn)轷；瘎?/p>

第五十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②PTT為酰化劑適用于對(duì)酸、堿均不穩(wěn)定醇的酰化反應(yīng)在中性條件下進(jìn)行第五十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二羧酸需要活化10為活性中間體一個(gè)五元雜環(huán)用來活化例第六十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二活化試劑為CDI優(yōu)點(diǎn)：酸的活化、酰化、硝基還原可在同一溶劑中進(jìn)行-EtOAc第六十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二MechanismN上無孤對(duì)電子參與共振，鍵更易斷裂N-H的化學(xué)位移第六十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二6.乙烯酮為酰化劑(乙酰化)對(duì)于某些難以酰化的叔羥基,酚羥基以及位阻較大的羥基采用本法第六十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第六十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第六十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

二酚的氧酰化用強(qiáng)酰化劑:酰氯、酸酐、活性酯第六十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

第六十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二酸酐為酰化劑例

第六十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二選擇性酰化例第六十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二相轉(zhuǎn)移條件下，利用酚羥基與堿性催化劑成鹽的性質(zhì)，選擇性酰化：第七十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二縮略語-結(jié)構(gòu)對(duì)照1.AIBN2.9-BBN第七十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二3.BINOL4.Bn5.Bz6.Boc第七十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二7.BOP-Cl8.Cbz9.CDI第七十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二10.CSA11.DABCO12.DBN1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene第七十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二13.DBU1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene14.DCC15.DDQ第七十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二16.DEAD17.DHP18.DIAD第七十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二19.DIBAL20.DIC21.DMAP第七十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二22.DMF23.DMP24.EDCI第七十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二25.Fmoc26.HMPA/HMPT第七十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二27.HOBt28.IBX29.LAH第八十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二30.LDA31.m-CPBA32.PMB第八十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二33.NBS/NCS34.NMM/NMO35.PCC/PDC第八十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二36.PTSA/PPTS37.Red-Al第八十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二38.TEA/TFA/TFAA39.TBHP40.TCCA第八十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二41.TMEDA/DMEDA42.DPPA第八十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第三節(jié)氮原子上的酰化反應(yīng)

比羧酸的反應(yīng)更容易，應(yīng)用更廣一、脂肪氨-N酰化第八十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第八十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二1.羧酸為酰化劑

（1）DCC為催化劑（2）活性磷酸酯為催化劑第八十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2羧酸酯為酰化劑例第八十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例第九十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

3酸酐為酰化劑第九十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第九十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二如用環(huán)狀酸酐酰化時(shí)，在低溫下常生成單酰化產(chǎn)物，高溫加熱則可得雙酰化亞胺第九十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

4酰氯為酰化劑第九十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二二、芳胺N-酰化第九十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

第九十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

第四節(jié)碳原子上的酰化反應(yīng)

一、芳烴的C-酰化

1Friedel-Crafts(F-C)傅-克酰化反應(yīng)(1)反應(yīng)通式第九十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（2）反應(yīng)機(jī)理第九十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第九十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（3）影響因素①酰化劑的影響I.酰化劑的影響acylatingagentsbesidesacylhalidesare:aromaticandaliphaticcarboxylicacids,anhydrides,ketenesandesters.acyliodidesareusuallythemostreactive,whileacylfluoridesaretheleastreactive(I>Br>Cl>F)第一百頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二ii酰化劑結(jié)構(gòu)的影響

第一百零一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百零二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二用酸酐作酰化劑，可制取芳酰脂肪酸，并可進(jìn)一步環(huán)和得芳酮衍生物第一百零三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二②被酰化物的影響substratesthatundergotheFriedel-Craftsalkylationarealsoeasilyacylated

andinmostcaseselectron-richsubstrates.nopolyacylatedproductsareobserved,since,aftertheintroductionofthefirstacylgroup,thesubstratebecomesdeactivated;第一百零四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二unprotectedLewisbasicfunctionalgroups(e.g.,amines)arepoorsubstrates,sincetheacylationwillpreferentiallytakeplaceonthesefunctionalgroupsinsteadofthearomaticring;第一百零五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二③催化劑的影響mostoftenusedcatalystsare:AlX3,lanthanidetriflates,zeolites,proticacids(e.g.,H2SO4,H3PO4),FeCl3,ZnCl2,PPA;unlikeinthealkylations,Friedel-Craftsacylationsrequiresubstantialamountsofcatalyst(slightlymorethanoneequivalent),sincetheacylatingagentitselfcoordinatesoneequivalentofLewisacid,andthereforeexcessisneededtoobservecatalysis;第一百零六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二OnedrawbackoftheFriedel-CraftsacylationisthattheLewisacidcatalystusuallycannotberecoveredattheendofthereaction,sinceitisdestroyedinthework-upstep.recentstudiesshowedthattheuseofheterogeneouscatalysts(mainlyzeolites)makesthisimportantreactionmorefeasibleonanindustrialscale.第一百零七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二④溶劑的影響

CCl4,CS2惰性溶劑最好選用.第一百零八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二2.Hoesch反應(yīng)酚或酚醚在氯化氫和氯化鋅等Lewis酸的存在下，與腈作用，隨后進(jìn)行水解，得到酰基酚或酰基酚醚第一百零九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（2）機(jī)理Hoesch-芳酮與Gattermann-芳醛類似，第一百一十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二（3）影響因素：要求電子云密度高，即苯環(huán)上一定要有2個(gè)供電子基（一元酚不反應(yīng)）第一百一十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二最終產(chǎn)物為苯甲醛（適用于酚類及酚醚類芳烴）3.Gattermann反應(yīng)(Hoesch反應(yīng)的特例)芳香化合物在三氯化鋁或二氯化鋅存在下與HCN和HCl作用所發(fā)生的芳環(huán)氫被甲酰基取代的反應(yīng)。第一百一十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百一十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二Gattermann-Kochformylation第一百一十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百一十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(1)athighCOpressure(100-250atm)thereactionrateincreasessignificantlyandevennon-activatedaromatics(chlorobenzene,benzene)canbeformylated;(2)acarrier/activator(Cu2Cl2,TiCl4orNiCl2)forthecatalystisnecessaryatatmosphericpressure;however,noactivatorisneededathighpressure第一百一十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(3)monosubstitutedsubstratesareformylatedalmostexclusivelyattheparaposition,butwhenthereisalreadyaparasubstituentpresentinthesubstrate,theformylgroupisintroducedattheorthoposition;(4)theneedforhighpressuresrendersthismethodmainlyusefultoindustrialapplications第一百一十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(5)ThemaindrawbackoftheGattermannformylationwasthatitcalledfortheuseofanhydrousHCN,whichisaverytoxiccompound;(6)R.AdamsgenerateditinsitualongwithZnCl2byreactingZn(CN)2withHClinthepresenceofthearomaticsubstrate(Adamsmodification);第一百一十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(7)OthermodificationsusedNaCNandCNBrsuccessfullyinsteadofHCN;(8)Aseriouslimitationofbothtitlereactionsisthattheycannotbeusedfortheformylationofaromaticaminesduetonumeroussidereactions.第一百一十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二4Vilsmelier反應(yīng)用N-取代甲酰胺作酰化劑，三氯氧磷催化芳環(huán)甲酰化的反應(yīng)第一百二十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百二十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二

反應(yīng)機(jī)理

Vilsmeier-Haackformylation

第一百二十二頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百二十三頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二例第一百二十四頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百二十五頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(1)theVilsmeierreagentispreparedfromanyN,N-disubstitutedformamidebyreactingitwithanacidchloride(e.g.,POCl3,SOCl2,oxalylchloride);(2)mostoftenthecombinationofDMFandPOCl3isusedandtheresultingVilsmeierreagentisusuallyisolatedbeforeuse;第一百二十六頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(3)mostlyelectron-richaromaticorheteroaromaticcompoundsaswellaselectron-richalkenesand1,3-dienes11aresubstrates;(4)thetransformationisregioselectivefavoringthelessstericallyhinderedposition.第一百二十七頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二5Reimer-Tiemann反應(yīng)芳香族化合物在堿溶液中與氯仿作用，也能發(fā)生芳環(huán)氫被甲酰基取代的反應(yīng)，叫做Reimer-Tiemann反應(yīng)。

第一百二十八頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百二十九頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二第一百三十頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(1)itistheonlyelectrophilicaromaticsubstitutionreactionthatoccursunderbasicconditionsinaproticsolvent;(2)phenols,naphthols,alkyl-,alkoxy-,andhalogenatedphenols,salicylicacidderivatives,heterocyclicphenolssuchashydroxyquinolinesandhydroxypyrimidines,aswellaspyrrolesandindolesundergoformylationunderthereactionconditions;第一百三十一頁，共一百四十九頁，編輯于2023年，星期二(3)theregioselectivityisnothigh,butortho-formylproductstendtopredominate;(4)whentheortho-positionisalreadysubstituted,para-formylphenolsareobtained(5)whenthereactionisconductedinthepresenceofcyclode