R CH=CH COOR'
RCOCCl3 + R'OH
RCOOR' + CHCl3
9
7.1.1 羧酸为酰化剂
• 用羧酸和醇合成酯是典型的酯化反应，这种酯化也 叫直接酯化法 直接酯化法： 直接酯化法 •活性 活性：伯醇的酯化产率较高，仲醇较低，叔醇和酚 活性 直接酯化产率很低。
H+ R'OH + RCOOH RCOOR' + H2O
• 酸酐比羧酸的酰化活性大. • 适用于较难反应的酚类化合物及空间位阻较大的叔 羟基衍生物的直接酯化，也可与多元醇、糖类、纤 维素及长碳链不饱和醇等进行酯化。
R'OH + (RCO)2O
RCOOR' + RCOOH
25
催化剂
• 酸：质子酸 质子酸：如硫酸、高氯酸等 Lewis酸 Lewis酸：氯化锌、三氯化铁等 有机酸：PTS、MS等。 有机酸 • 碱：有机碱 有机碱：吡啶、三乙胺、哌嗪等 无机碱：无水乙酸钠等。 无机碱 酸催化剂活性通常比碱强。 酸催化剂活性通常比碱强。
11
催化剂
• 常用酸性催化剂 常用酸性催化剂：硫酸、盐酸、磺酸；氯化锡、 有机钛酸酯、硅胶、阳离子交换树酯等。 • 质子酸 质子酸缺点是可能存在形成氯代烃、脱水、异构 化或聚合等副反应； • Lewis酸催化剂可以减少副反应，但往往需要更高 Lewis酸 的反应温度。
12
有机质子酸
H OH H O OH TsOH/PhH ∆ , 10min, 97% H O O H
R'OH + RCOCl
RCOOR' + HCl
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酰氯活性比较
• 脂肪族酰氯活性通常大于芳香族酰氯 脂肪族酰氯活性通常大于芳香族酰氯。 • 脂肪族酰氯α-碳上的有吸电子基团时活性增强。 • 芳香族酰氯：间位或对位存在吸电子基团活性增强 芳香族酰氯： 邻位主要受位阻影响， 邻位主要受位阻影响，活性变化不大 大位阻基团活性减小
29
二元酸酐酯化
二元酸酐的酯化反应可以控制一酯化和二酯化程度：
O H2SO4 O-n-Bu OH O
O O + n-BuOH O 正丁醇 butanol
O O-n-Bu OH O + n-BuOH H2SO4
O O-n-Bu O-n-Bu O
30
7.1.3 酰氯为酰化剂
• 酰氯反应活性比相应的酸酐强，适用于较难制 备的酯类，如叔醇酯。 • 反应中有HCl气体生成，因此对酸敏感的醇易发 生氯代和消除，因此需要加碱进行中和 需要加碱进行中和。 需要加碱进行中和
R'OH + RCOZ
RCOOR' + HZ
Z = OH, X, OR'', OCR'', NHR'', Im
6
酯化反应类型
• 羧酸、酸酐、酰氯等作为酰化剂 • 酯交换法 • 腈或酰胺和醇的酯化法 • 烯、炔类的加成酯化反应 • ……
7
酸 酐 酰氯
R'OH + RCOOH
R'OH + (RCO)2O
O RCOOR' + N H N H
R'OH
14
Me MeO OH COOH + HO
OH COOMe Me DCC,Et2O rt, 2 h 97.5% MeO
Me COO OH
OH COOMe Me
MeO DCC,Py MeO OMe OH COOH COOH rt, 20 h
MeO MeO OMe O O COOH
8
腈 酰胺 烯酮 炔 醚 醛 酮
R'OH + RCN + H2O
RCOOR' + NH3
R'OH + RCONH2
RCOOR' + NH3
R'OH + CH2=C=O
RCOOH + HC CH
CH3OCH3 + CO
RCHO + HOOCCH2COOR'
RCOOR'
RCOO CH=CH2
CH3COOCH3
Lewis酸
BF3 OEt2 CH CH COOH + CH3OH ∆, 21 h, 94% CH CH COOCH3
13
DCC脱水酯化 DCC脱水酯化
二环己基碳二亚胺（DCC）及其类似物是强脱水剂， 常用于不易发生的直接酯化及对强酸和热敏感的酯化 反应，也非常适用于大环内酯的分子内酯化反应。
O + R OH N C N N C N H RCOO N C N H O O R RCOOH H N C N H O O R
21
（B）蒸出生成的酯或水，破坏平衡，使反 蒸出生成的酯或水，破坏平衡， 应趋向完全，实际使用时，视酯的挥发 应趋向完全 性分为三种： –①容易挥发的酯 容易挥发的酯，如甲酸甲酯、乙酸 容易挥发的酯 甲酯、甲酸乙酯等可以从反应混合物 中蒸出，剩余醇和水；
22
②中等挥发的酯 中等挥发的酯，可随水一起蒸出，如甲酸丙酯、 中等挥发的酯 甲酸丁酯和甲酸戊酯、乙酸乙酸、乙酸丙酯、丁 酯、戊酯，丙酸、丁酸和戊酸的甲酯及乙酯等。 这类酯化往往可以形成醇、酯、水形成三元共沸 醇 物，又可分两种情况： –乙酸乙酯全部酯与醇及部分水蒸出，反应系统 剩余水； –乙酸丁酯可以部分与醇及全部水蒸出，剩余的 是酯；
Bu-t O O Bu-t O
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7.1.4 酯交换法
• 酯可与其它的醇、羧酸或酯分子进行交换，这是 一种温和的酯合成方法，利用反应的可逆性 可逆性。 可逆性
RCOOR' + R''OH RCOOR' + R''COOH RCOOR' + R''COOR'''
RCOOR'' + R'OH R''COOR' + RCOOH RCOOR''' + R''COOR'
R
R + R''COOH R' CH2 C O COR'' R H H+ R R' CH2 C R + R''COOR' CH2 R C O COR'' R R' H R R
+ H+
C-O单键中氧原子来自于酸
18
（2） 羧酸的结构 电子效应 空间效应 空间效应影响大于电子效应
19
（3）平衡转化率
26
酸催化历程： 酸催化历程：
O R O
O R O R + R'OH + H+ R
O + RCOOH
RCOOR' + H+
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碱催化历程： 碱催化历程：
O + N R O R R O O N + RCOO-
N R O
+ R'OH
RCOOR' + N H
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影响因素
• 醇和酸酐反应难易程度与醇的结构关系 较大，一般来说： 伯醇 > 仲醇 > 叔醇 • 也就是说空间效应占主要影响因素 空间效应占主要影响因素。 空间效应占主要影响因素
7 酰化反应（1） 酰化反应（ O-酰化反应 acylation,acidylation
1
本章内容
酰化反应（酯化反应） 7.1 O-酰化反应（酯化反应） 酰化方法及在羟基保护中的应用 酰化方法及在羟基保护中的应用 7.2 N-酰化反应 N-酰化方法及在氨基保护中的应用 酰化方法及在氨基保护中的应用 7.3 C-酰化反应 碳链延长、 碳链延长、醛基的引入
15
7.1.1.1 影响因素
(1)醇的结构 (1)醇的结构
• 反应物性质： 伯醇 > 仲醇 > 叔醇 • • 伯醇中随碳链增长，反应活性降低 碳链增长， 碳链增长 烯丙醇与相同碳链的饱和醇相比活性低，因为氧 原子与烯键共轭，使其亲核性降低。
16
• 叔醇在酸催化下与羧酸直接酯化产率低， 原因有三：
CH2
CH OAc n
+ MeOH
MeOAc +
34
因为吡啶不仅能中和氯化氢 中和氯化氢，还兼有催化剂作用 催化剂作用， 中和氯化氢 催化剂作用 与酰氯生成活性中间体：
O + N R Cl R N O + Cl-
R'OH RCOOR' + N H
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Cl-
举例
Bu-t OH + Cl Bu-t O Cl O (1) DMAP, AlCl3 (2) AlCl3, 90%
–（A）空间位阻大 （ –（B）产生脱水生成烯烃 （ –（C ） 叔碳正离子与水反应能力强于羧酸 ， （ 叔碳正离子与水反应能力强于羧酸， 所以回复为醇的倾向大于形成酯
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叔醇酸催化下反应历程：
R R' CH2
+ C OH + H
R R' CH2 C OH2+ R R' CH2
R C R + H2O
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③不易挥发的酯 –对可与水形成二元共沸物的醇 可与水形成二元共沸物的醇如丁醇或戊醇 可与水形成二元共沸物的醇 可蒸出分水，醇回流； –对低级醇 低级醇如甲醇、乙醇或丙醇则加入苯或甲 低级醇 苯带水； 高沸点醇如苄醇、糠醇或苯乙醇也必须加 –对高沸点醇 高沸点醇 带水剂蒸出水。