第三章 酰化反应1、回答下列问题(1)何为酰化反应?常用的酰化剂有哪些?(2)羧酸和醇的酯化反应有何特点?加速反应和提高收率都有哪些方法?(3)羧酸法酯化反应常用的催化剂有哪些?各有何特点?为什么叔醇和酚不宜用羧酸做酰化剂?要酰化酚类应用哪些方法?(4)何为活性酯、活性酸酐?它们的结构各有什么特点?在O 、N 、C 的酰化中有哪些应用? (5)胺类化合物的酰化活性一般有什么规律?(6)在Friedel-Crafts 酰化反应中,酰化剂的结构、被酰化物的结构、催化剂、溶剂这些因素对反应有何影响?举例说明。
(7)为什么用酰氯进行氧酰化和氮酰化时,反应中要加碱?用哪些碱?这些反应过在操作上有哪些特点? 2、完成下列反应(1)CH 33+O H 3C O O?2?(2)C COOO+Cl?(3)CH 3+O 2NO OO?PPA(4)CH 2CH 2(5)C Ph 2COOEt +N HO3?3(6)NHCOCH 3+O O OS NHAc 2OOCOOCH 3HOCH 2CH 3NEt 2CH 3ONaCH COCl COOHNS ONH 2CH 3CH 3COOH NaOH NO 2COOHHOCH 2CH 2N(CH 3)2CH 3NH 2NH 2ClCH 2COCl(7)+(8)+(9)+(10)+(11)+3、以下列所给的物质为主要原料,加上适当的试剂和条件,合成下列产物。
(1)由水杨酸、对硝基苯酚合成解热镇痛药(A )(2)环氧乙烷、甲胺(CH 3NH 2)合成镇痛药盐酸哌替啶(B ) (3)环氧乙烷、四氢呋喃、苯乙腈合成止咳药咳必清(C )COOOAcNHAc(A)NH 3C C 6H 5COOC 2H 5. HCl(B)C 6H 5COOCH 2CH 2OCH 2CH 2N(C 2H 5)(C)4、用简单的原料制备下列化合物:(CH 3)2CH-NH-CH(CH 3)25、写出下列反应(1)和(2)的反应历程。
(1)AlCl 3有脱去-OCH 3中小分子-CH 3的能力AlCl 32AlCl 3OCH 3CH 3+CH 3CH=CHCOClH 3CH 3CH HC CH 3OH CH 3CH 3O O CH 3OCH 3(2)CH 33O O OH 3CAlCl 3CH 3CH 3OCH 2CH CH 3COOHPd-C/H 2/HOAc CH 3CH 3H2CCH 2CH 2CH COOHOCH 3CH 3CH 3(3)丁内酯与苯反应得萘满酮:O OAlCl3O答案:1、回答下列问题(1)何为酰化反应?常用的酰化剂有哪些?答:在有机化合物分子中的C、O、N、S等原子上引入酰基的反应。
酰化剂:羧酸,酸酐,酰卤,羧酸酯,酰胺。
(2)羧酸和醇的酯化反应有何特点?加速反应和提高收率都有哪些方法?答:鉴于酸和醇的结构不同存在三种反应机理:酸脱羟基醇脱氢的机理,酸脱氢醇脱羟基的机理,和酰基自由基酰化醇的机理(芳香酸与醇)加速反应和收率常用两种方法:使一种反应物过量和及时除去一种反应物。
(3)羧酸法酯化反应常用的催化剂有哪些?各有何特点?为什么叔醇和酚不宜用羧酸做酰化剂?要酰化酚类应用哪些方法?答:催化剂有:质子酸,DDC,DETA。
叔醇易发生消除反应,酚由于苯环的影响不易酰化应该用酰卤和酸酐酰化。
(4)何为活性酯、活性酸酐?它们的结构各有什么特点?在O、N、C的酰化中有哪些应用?答:具有较高酰化能力的酯和酸酐,一般都存在苯环或吡啶环。
在一些特定结构物质如大环内酯,抗生素的酰化步骤中有重要的作用,可提高收率核反应速率。
(5)胺类化合物的酰化活性一般有什么规律?答:胺的碱性越高越有利于反应的进行,但是对于有支链的仲胺由于位阻大不利于反应。
(6)在Friedel-Crafts酰化反应中,酰化剂的结构、被酰化物的结构、催化剂、溶剂这些因素对反应有何影响?举例说明。
答:用三卤化铝为催化剂反应活性为:酰碘,酰溴,酰氯,酰氟。
用三卤化硼为催化剂反应活性:酰氟,酰溴,酰氯。
被酰化物如果容易形成碳正离子或有富电子共轭体系则易发生反应。
催化剂多用三氯化铝,三氟化硼,四氯化锡,二氯化锌等路易斯酸或多聚磷酸等质子酸。
溶剂不同反应速度和反应位置均可能不同,多用硝基苯作溶剂(7)为什么用酰氯进行氧酰化和氮酰化时,反应中要加碱?用哪些碱?这些反应过在操作上有哪些特点?答:碱的作用是及时除去产生的HCl,防止与胺成盐,常用的碱有:吡啶,三乙胺,季铵盐,无机碱(氢氧化钠,碳酸钠,醋酸钠等)。
反应一般在常温或低温下进行,要求无水条件。
2、CH 33OCH 3OHO CH 3CH 3CH 3OHO CH 3CH 3CH 3O(1)CH 3CH 3+O H 3COPd-C/H2/AcOHO H 3CO O3O H 3COH 3CH 33O CH 3OHO AlCl 3H OCH 33O CH 3OHO CH 3CH3CH 3OHO Pd-C/H2/AcOH反应机理:(2)+Cl(3)CH 3+O 2NOO C O C O OO OO 2NOHO OCH 3O NOCH 3Cl(4)CH 2CH 2OSOS H NAc 2OCOOCH 3HOCH 2CH 22CH 3ONaCH COCl COOHNS OH 2NCH 3CH 3COOHNaOH O 2NCOHHOCH 2CH 2N(CH 3)2CH 3NH 2NH 2ClCH 2COCl AcOH/AcONa(7)+(8)+(9)+-5~0℃(10)(11)+SAc N OCOOCH 2CH 2NEt 2CHCO COOHN S ONHCH 3CH 3COOHCH 3NHCOCH 2Cl NHCOCH 2Cl2NCOOCH 2CH 2N(CH 3)2O3、A .Ac 2O2460~75℃OAc OHCOOHCOOHSOCl 2,Py 70℃OAc COOClOHO 2NOAc COO NO 2OAc COONH 2Ac 2O,H+OAcCOO NHAcB .O NH 230℃HO NHO263~67℃Cl N Cl.HClNNaNH 2NNH O,H SO 150~156℃NOHO105~108℃NOOEtOH,HClNOO.HClC .OHO263~67℃ClClNNaNH 2NOHO OOOOONOHEtONaNOOHN4、(CH 3)2CH-NH-CH(CH 3)2(CH 3)2C=N-CH(CH 3)2(CH 3)2C O H 2NCH(CH 3)2+(CH 3)2C=N-CH(CH 3)2(CH 3)2C O H 2NCH(CH 3)2+(CH 3)2CH-NH-CH(CH 3)2H 2 / Ni5、反应机理: (1)CH O ClCH 3αβAlCl 3C HO Cl CH 3AlCl 3CH CH 3C ClOAlCl 3CH3CH CH333CCH3CH CH3CH3OCH3ClCHCH33AlCl3CH3OCH3HCO AlCl3CH2HC CH3CH3OCH3CO AlCl3CH2HC CH3CH3CH33Al(OH)Cl223H32AlCl333-CH 3ClCHCH33HCl2Al(OH)Cl2三级羊盐,极易分解出烷基正离子,并与亲核试剂反应(2)OOOH3CAlCl 3H33O33OOO3CAlCl3CC O3C AlCl2ClO AlCl3CC ClOAlCl2O3C3CC ClOAlCl2OH3C3CH3CH33CH3CCOO AlCl2O3-HClCH 33C CH 2CH 3C O OAlCl 2AlCl 3H 2O CH3CH 3C OCH 2CH 3C O OH 2Al(OH)Cl 2H2/HOAcCH 33C H 2CH 2CH 3C O OH CH 33H 2CH 2C CHH 3CC 23CH CH 2CH 3CH 33C CH CH 2H2COCH 3HH -H O CH 3CH 3CH 33CH CH 2CH 3CH 33C CH 2H2CCH 3HH -H OCH 3CH 33三氧化铝更容易与电子云密度较高的酰基氧原子结合,而另一个酰基转化为酰氯进行反应。
(3)OO AlCl 3δ-2CH 2CH 2O3AlCl 3C O CH 2CH 2CH 2OAlCl23ClC O CH 2CH 2CH 2OAlCl 2AlCl 3ClO CH 2CH 2CH 2OAlCl2AlCl 3CO CH 2CH 2CH 2OAlCl 2AlCl 311 O CH 2CH 2CH 2AlCl 3Al(OH)Cl 2AlCl 3C H 2CH 2CH 2C O AlCl 3O O Al(OH)Cl 2HCl 羟基二氯化铝H。