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酰化反应的作用机理是什么

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简单的香菇
2022-12-31 17:56:49

酰化反应的作用机理是什么?

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2025-12-03 23:31:31

酰化反应或称(酰基化反应),为有机化学中,氢或者其它基团被酰基取代的反应,而提供酰基的化合物,称为酰化剂。 酰化反应可用下列通式表示:RCOZ+SH → RCOS+HZ 通式中RCOZ为酰化剂,Z代表OCOR,OH,ORˊ等;SH为被酰化物,S代表RO 、R″NH、Ar等。

基本信息

中文名

酰化反应

别名

酰基化反应

范围

有机化学

例子

氧原子上的酰化反应

反应机理

1. O-酰化、N-酰化、羰基a位C-酰化机理为亲核过程;

2.芳烃C-酰化、烯烃C-酰化机理为亲电过程。

氧原子上的酰化反应

定义:氧原子上的酰化反应是指醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基所取代而生成酯的反应,因此又叫酯化反应。

规律:其反应难易程度取决于醇或酚的亲核能力、位阻及酰化剂的活性。

(1)醇的O-酰化一般规律是伯醇易于反应,仲醇次之,叔醇最难酰化。

(2)伯醇中的苄醇、烯丙醇虽然不是叔醇,但由于易于脱羟基形成稳定的碳正离子,所以也表现出与叔醇相类似的性质。

(3)酚羟基由于受芳烃的影响使羟基氧原子的亲核性降低,其酰化比醇难。

酰化剂:醇、酚的O-酰化常用的酰化剂有羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯、烯酮等。

羧酸为酰化剂

由于羧酸是较弱的酰化试剂,其对醇进行酰化为可逆平衡反应,反应式如下:

反应机理一般为酸催化下的酰氧断裂的双分子反应。

反应温度和催化剂

对于许多酯化反应,温度每升高10℃,反应速度可增加一倍。

高沸点的醇和高沸点酸通常需要加入催化剂,并在较高的温度下反应。

(1)质子酸主要有浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸。

①浓硫酸由于具有较好的催化活性及吸水性,因而其应用最为广泛。

②某些对无机酸敏感的醇,可采用苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸为催化剂。如下列两个反应中,醇分子中含有对酸敏感的化学键与官能团,所以可选用苯磺酸、对甲苯磺酸为催化剂,其中(8)为中枢兴奋药甲氯芬酯(Meclofenoxate)。质子酸催化的最大优点是简单,但对于位阻大的酸及叔醇易脱水。

(2)Lewis酸常用的Lewis酸催化剂有三氟化硼(BF3)、三氯化铝(AlCl3)、二氯化锌(ZnCl2)及硅胶等。Lewis酸作催化剂具有收率高、产品纯度好,并可避免双键的分解或重排副反应等优点。如:

(3)强酸型离子交换树脂由于强酸型离子交换树脂能离解出H+,所以可作为酯化反应的催化剂。采用离子交换树脂为催化剂的优点主要有:反应速度快,反应条件温和,选择性好,收率高;产物后处理简单,无需中和及水洗;树脂可循环使用,并可连续化生产;对设备无腐蚀,废水排放少等。

如醋酸甲酯的制备,在离子交换树脂及硫酸钙干燥剂存在下,反应仅10分钟,收率即可达94%。醋酸苄酯的制备,由原来的硫酸催化改为离子交换树脂催化后,收率等各方面也得到了很大改善。常用的离子交换树脂为磺酸型(R—SO3H)大孔(如D72、D61型)树脂。

4)二环己基碳二亚胺(DCC)及其类似物为脱水剂

DCC(Dicyclohexylcarbodiimide,9)是一个良好的酰化脱水剂。它在过量酸或有机碱催化下进行,首先与羧酸作用产生具有较大酰化活性的中间体(10)与酸酐,中间体(10)及酸酐与醇作用生成酯。其过程如下:

与DCC相似的还有下列化合物:

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贪玩的小天鹅
2025-12-03 23:31:31

临药物化学丨药物的化学结构修饰

快乐健康精灵

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药物的化学结构修饰

药物的化学结构修饰是在保留药物原有基本化学结构的基础上,仅对其中某些官能团进行结构改变。其目的是希望能改变药物的药代动力学的性质,提高药物的疗效、降低其毒副作用和方便应用。

药物的化学结构修饰:不改变原有药物的基本结构,只是进行官能团的修饰。

药物的结构改造和优化:利用各种化学原理来改变药物的化学结构,达到发挥最佳药物作用的分子形式。

药物化学结构修饰对药效的影响

药物在研究和应用的过程中,常会出现一些影响药物发挥应有作用或影响对药物应用的因素。如因药代动力学性质不理想而影响药物的吸收,导致生物利用度低,或由于化学结构的特点引起代谢速度过快或过慢等情况;也会由于药物作用的特异性不高,产生毒副作用;还有一些其他原因,如化学的不稳定性、溶解性能差、有不良的气味或味道、对机体产生刺激性或疼痛等。这就需要对药物的化学结构进行修饰,以克服上述缺点,提高药物的活性和增强疗效。

药物的化学结构修饰是基于药物原有基本化学结构,仅对其中某些官能团进行化学修饰,通过修饰可能会改变原有的理化性质,在临床应用上有极其重要的作用。

一、改善药物的吸收性能

改善药物吸收的性能是提高药物生物利用度的关键,而药物的吸收性能与其脂溶性和水溶性有密切的关系,当两者的比例适当时,才有利于吸收。如噻吗洛尔为口受体拮抗剂,临床上用于治疗青光眼和降低眼压。由于极性较强(pKa9.2)和脂溶性差(lgP=-0.04)

药物的脂水分配系数,用P来表示,其定义为:药物在生物非水相中物质的量浓度与在水相中物质的量浓度之比。P值越大,则药物的脂溶性越高,

难于透过角膜。将其结构中的羟基用丁酸酯化后,得到丁酰噻吗洛尔,其脂溶性增高(lgP=2.08),制成滴眼剂透过角膜的能力增加了4~6倍,进入眼球后,经酶水解再生成噻吗洛尔而起作用。

第Ⅰ相生物转化(Phase Ⅰ),也称为药物的官能团化反应,是体内的酶对药物分子进行的氧化、还原、水解、羟基化等反应,在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团。

二、延长药物的作用时间

延长药物的作用时间,主要是减慢药物的代谢速度和排泄速率,延长药物的半衰期,增加药物在组织内的停留时间。这种修饰方法对于需要长期服药的病人、或服药比较困难的病人以及慢性病患者的药物治疗带来很大的方便。例如,精神分裂症患者的治疗需要长期使用抗精神病药物氟奋乃静,若使用氟奋乃静盐酸盐,通过肌肉注射给药,由于吸收代谢快,药效只能维持一天。但若将其结构中的羟基经酯化,制成氟奋乃静庚酸酯或氟奋乃静癸酸酯,在体内可以慢慢的分解释放出氟奋乃静,效果可以分别延长至2周或4周。

三、增加药物对特定部位作用的选择性

通过适当的结构修饰能够选择性地将药物转运和浓集到作用部位,减少在其他组织或非作用部位的分布。不仅能增加药效而且能降低药物的毒副作用。例如β肾上腺素能受体激动剂可尔特罗临床可用于解除平滑肌痉挛,为了增强其对支气管平滑肌的解痉作用,将可尔特罗结构中的酚羟基用对甲苯甲酰氯酰化得到双对甲苯甲酸酯的比托特罗,可选择性地集中于肺部,然后被肺组织中的酯酶水解成可尔特罗,特异性地发挥解除支气管平滑肌痉挛的作用。

在抗肿瘤药物的研究中,为了提高抗肿瘤药物的选择性,减少药物对正常组织的毒副作用,希望药物能较多地进入肿瘤组织中。例如将氟尿嘧啶制成去氧氟尿苷,进人体内后利用肿瘤组织和正常组织中酶活性的差异(肿瘤组织中尿嘧啶核苷磷酸酶有较高的活性),使去氧氟尿苷水解成氟尿嘧啶,发挥抗肿瘤作用。或利用肿瘤组织对氨基酸的需求量比较大的特点,将氨基酸引入氮芥类药物中,如在氮芥结构中引人苯丙氨酸得到美法仑,使其较多地富集在肿瘤组织中。

四、降低药物的毒副作用

羧酸和酚类变成酯后其毒副作用往往会减低,在体内又可以水解产生原药。例如:阿司匹林,由于具有较强的酸性,使用中对胃肠道具有刺激作用,严重者会引起溃疡和消化道出血。将阿司匹林与另一个解热镇痛药对乙酰氨基酚利用拼合的方法形成酯,得到贝诺酯,在体内水解得到二个药物同时发挥作用,降低了阿司匹林对胃肠道的刺激作用。

五、提高药物的稳定性

前列腺素E2化学性质不稳定,因为其分子结构上含有β_羟基环戊酮和游离的羧基结构,在酸催化下易失水生成不饱和环酮前列腺A2而失效,若将前列腺素E2的酮基制成乙二醇缩酮,同时在羧基上酯化得到稳定的固体产物,则提高了化学稳定性。

六、改善药物的溶解性能

药物发挥药效的重要前提是首先药物要到达作用部位,并形成一定的浓度。而对于一些水不溶性药物,由于在水溶液中溶解度低,不仅影响到其在体内的转运过程和作用部位的有效浓度,而且还影响剂型的制备和使用。

例如双氢青蒿素的抗疟活性强于青蒿素,但水溶性低,不利于注射应用,将其制成青蒿琥酯,利用琥珀酸具有双羧酸官能团,一个羧基与双氢青蒿素形成单酯,另一个游离羧基可形成钠盐来增加水溶性,不仅可以制成注射剂,而且还提高了生物利用度,临床用于治疗各种疟疾。

七、消除不适宜的异味

药物的苦味和不良气味常常影响患者,特别是儿童用药。例如,克林霉素,注射使用时会引起疼痛,而在口服给药时,味道比较苦,为了改变这一性质,将克林霉素形成磷酸酯,可以解决注射疼痛问题,若将克林霉素制备成棕榈酸酯则可解决口服时味苦的缺陷。克林霉素的这二个酯进人体内后会经过水解生成克林霉素发挥作用。

药物化学结构修饰的常用方法

药物化学结构修饰的方法有很多,主要根据药物结构中存在的活性基团,进行适当的修饰。常用的修饰方法有:酯化和酰胺化、成盐修饰、成环和开环修饰等。

一、酯化和酰胺化修饰

酯化和酰胺化修饰是药物化学结构修饰中最常用的修饰方法,也是前药修饰的一种方法,主要用于含有羟基、羧酸基、氨基等基团药物的修饰。通过修饰可以降低药物的极性、解离度或酸碱性,增加药物的稳定性,减少药物的刺激性和改变药物的药代动力学性质等。

1.具有羧基药物的修饰

具有羧基的药物在使用时存在着一些问题,如有一定的酸性,口服给药时容易对胃肠道产生刺激;具有较大的极性,影响药物的吸收;容易与体内的活性物质结合,加快代谢的速度。对羧酸类药物的修饰方法主要有酯化和酰胺化。

酯化在含羧基的药物修饰中最为常见,例如,非甾体抗炎药物大多都含有羧酸基团,临床应用中易对胃肠道产生刺激作用,前面提及的将阿司匹林与另一个解热镇痛药对乙酰氨基酚利用拼合的方法形成酯,得到贝诺酯就是酯化修饰的一个典型的例子。贝诺酯减少了阿司匹林对胃肠道的直接刺激,使病人能够耐受,减少副作用。

羧基的酯化修饰也是前药修饰,生成的酯实际上是羧酸药物的前药。

前药是指一些无药理活性的化合物,但是这些化合物在生物体内可经过代谢的生物转化或化学的途径,被转化为活性的药物

软药是本身具有治疗作用的药物,在体内作用后,经预料的和可控制的代谢作用,转变成无活性和无毒性的化合物。

2.具有羟基药物的修饰

羟基常常是药物结构中的药效基团,但羟基在体外容易被氧化破坏,在体内也很快会被氧化代谢。为了增强含羟基药物的稳定性,通常也是将羟基进行酯化修饰,这样做既可以保护羟基不被氧化,还可以改善其药代动力学性质,延长药物的半衰期。例如,临床上使用的维生素A和E都是醋酸酯的形式,因为维生素A和维生素E极容易被氧化破坏,形成维生素A醋酸酯或维生素E醋酸酯后,两者都比较稳定,容易储存、保管和使用。

含羟基的药物修饰的另一个目的是改变其溶解性。例如,甾体皮质激素类抗炎药泼尼松龙水溶性较差,为了增加其水溶性,将其与无机酸(如磷酸)酯化形成泼尼松龙单磷酸酯钠盐,或将泼尼松龙和二元羧酸(如琥珀酸)形成泼尼松龙单琥珀酯钠盐,将游离的另一个羧酸制备成钠盐,从而增加其水溶性。

3.具有氨基药物的修饰

含有氨基药物的修饰可以增加药物的组织选择性,降低毒副作用,延长药物的作用时间,增加稳定性等。氨基的修饰可用氨基酸、脂肪酸及芳香酸进行酰胺化实现。

抗结核药对氨基水杨酸结构中氨基的酰胺化,如对苯甲酰氮基水杨酸则可以保护氨基,增加其稳定性。

二、成盐修饰

具有酸、碱性的药物,可以转变成适当形式的盐供临床使用;某些中性的药物也可以设法将其转化成具有酸性或碱性的基团后再成盐,来克服原有的一些缺点。

成盐修饰在临床上的主要作用:可产生较理想的药理作用;有适当的pH值,可降低对机体的刺激性;有良好的溶解性。

1.酸性药物的成盐修饰

(1)羧酸类药物 羧酸类药物的酸性较强,常与钾、钠、钙等离子形成盐,例如水杨酸钠、青霉素G钾、对氨基水杨酸钙等。羧酸类药物也可和有机碱或碱性氨基酸形成盐,例如,为减少青霉索G的刺激性,增加水溶性,将青霉素G和普鲁卡因成盐后得到普鲁卡因青霉素将阿司匹林和碱性氨基酸赖氨酸成盐得到赖氨匹林,降低了阿司匹林的酸性,同时也增强了阿司匹林的镇痛效果。

(2)磺酸、磺酰胺基、磺酰亚胺类药物 磺酸、磺酰胺和磺酰亚胺都有足够强的酸性,常利用其和碱金属离子形成盐,成盐后水溶性增大宜于制成液体制剂,如磺胺醋酰钠、磺胺嘧嚏钠、糖精钠等。

(3)酰亚胺和酰脲类药物 酰亚胺和酰脲类药物的酸性比羧酸类药物弱,临床上常制成钠盐使用。如,苯巴比妥钠、苯妥英钠等。成盐后水溶性均增大,但水解率也比较高,使溶液呈碱性,遇二氧化碳易析出原型药物。

(4)酚类及烯醇类药物

酚类和烯醇类药物的酸性比较弱,如制成碱金属盐后,其水溶液的碱性比较强,不宜在临床上使用。但具有连烯二醇结构的药物酸性比较强,可制成钠盐使用。例如,将维生素C和碳酸氢钠反应制成钠盐使用。

2.碱性药物的成盐修饰

碱性药物的碱性都是由药物结构中含有的氮原子产生的。脂肪胺类的碱性药物碱性较强,可与无机酸成盐使用,如,硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、盐酸土霉素等。

含氮杂环、含芳杂环的胺和含氮芳杂环类药物成盐后在临床上使用的例子还是比较多的,例如,硫酸奎宁、盐酸硫胺、盐酸左旋咪唑等。

碱性药物成盐以后可减少药物的刺激性和不良味觉,降低毒性,延长作用时间。

三、成环和开环修饰

苯二氮类药物的结构中存在C=N的亚胺基团,在酸性条件下会发生水解开环,但当pH提高到中性条件时,又会重新闭环成原药。在临床应用时,口服该药物在胃酸作用下,水解产生开环产物,当开环产物进入肠道后,由于肠道中pH较高,又闭环形成原来的药物。利用这一性质,将苯二氮药物地西泮的开环产物和赖氨酸相连得到Ro-7355,进人体内后经肽酶水解并环合形成地西泮而发挥作用。

维生素B1为季铵型药物,由于极性比较大,口服吸收差。但将维生素B1和含硫的化合物作用后,开环形成含有二硫键的衍生物。这些衍生物亲脂性增强,口服吸收效果好,在体内迅速转变成维生素B1发挥作用,提高了血液和组织中维生素B1的浓度。这些开环修饰的药物有:丙舒硫胺、呋喃硫胺等。

药物的结构修饰对改善药物在药剂相、药动相、毒副作用、组织选择性等性质方面已有很多成功的经验,成为药物研究的重要组成部分。但药物的修饰应根据药物结构、理化性质和拟达到的目的来选择。

药物化学结构修饰的目的和方法主要有哪些:

目的:药物在研究和应用的过程中,常会出现一些影响药物发挥应有作用或影响对药物应用的因素。对药物的化学结构进行修饰,以克服缺点,提高药物的活性和增强疗效。

一、改善药物的吸收性能

二、延长药物的作用时间

三、增加药物对特定部位作用的选择性

四、降低药物的毒副作用

五、提高药物的稳定性

六、改善药物的溶解性能

七、消除不适宜的异味

方法:酯化和酰胺化、成盐修饰、成环和开环修饰

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朴素的板凳
平淡的音响
2025-12-03 23:31:31
测定羟值对于多元醇工厂是生产控制的重要手段,对于聚氨酯制品厂是配方计算的依据。一般羟基含量常以羟值来表示。羟值的定义即:每克样品中所含羟基酰化时,耗用的酸相当于KOH的质量(mg),可表示为mgKOH/g。测定原理基于酰化法(也称酯化法),即样品中的羟基与酸酐定量酰化反应,生成酯和酸,过量的酸酐水解成酸后,用碱标准溶液滴定。随着酰化剂的不同,酰化的方法有多种,如乙酰化法、邻苯二甲酰化法(亦称酞酰化法)和均苯四甲酰化法等。乙酰化法反应较快,但试剂较易挥发。而且会受低碳醛的干扰。邻苯二甲酰化法不受醛和酚的干扰,试剂不易挥发,但酰化反应速率较慢,均苯四甲酰化法采用均苯四酸二酐作酰化剂,试剂不易挥发,反应速率快,而且不受醛类和酚类化合物的干扰。为加快酰化反应速率,缩短测定时间实现快速测定,常常使用酰化催化剂高氯酸、对甲苯磺酸、咪唑化合物以及三氟化硼乙醚络合物等,这在生产中很实用。邻苯二甲酰化法快速测定羟值:此法适用于测定聚醚多元醇羟基(伯、仲羟基)和含有部分仲羟基的聚酯多元醉。在测定聚醚多元醇羟基时,采样量按(561/估计羟值)的量,参考采取。反应如下。 (1)酰化剂配制 称取42g邻苯二甲酸酐溶于300mL干燥过的吡啶中,溶解完全后贮于棕色瓶并置于干燥器内备用。 (2) 酰化催化剂选择 称取6g咪唑加入配好的酰化剂中。 (3)分析程序 在分析天平上精确称取一定量样品,放入一只带磨口的安装网流冷凝器的酰化瓶中,用移液管精确加入25mL酰化剂,试样溶解后置于恒温水浴中,酰化反应20~25min,取离水浴后,冷却至室温,从冷凝管上端沿口仔细加入20mL1:1的吡啶蒸馏水溶液,以水解剩余的酸酐,摇匀后加入3~5滴酚酞指示剂,用0.8或lmol/L KOH标准溶液滴定至粉红色,出现15s不变为终点,以同样方法做空白试验。羟值计算如下式,允许误差小于0.5mg KOH/g。 羟值=(空白所耗KOH溶液体积-样品所耗KOH溶液体积)×KOH浓度×56.1/取样量(g)

忧伤的外套
感性的冬天
2025-12-03 23:31:31

醇羟基最容易被乙酰化,α-酚羟基则较难。水杨酸乙酰化比醇难一些。由水杨酸和醋酐反应生成阿司匹林的过程需要加温,反应在80℃~90℃温度下进行,反应时间2小时左右。

分子间有氢键的液体,一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸zhi等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体。所以,水杨酸更难电离。

液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象,例如液态HF,在通常条件下,除了正常简HF分子外,还有通过氢键联系在一起的复杂分子。水杨酸分子中也有可能发生缔合现象,使其更难电离。

扩展资料:

水杨酸和苯胺以甲苯或四氯化碳做溶剂,与25°以下逐渐加入三氯经磷(水杨酸:苯胺:三氯经磷=3:3:1,摩尔比)。加毕,升温沸腾反应至氯化氢气体不再逸出为之。停止反应。蒸出溶剂回收循环使用,产物经冷水洗涤、过滤、干燥即得成品率。

在空气中稳定,遇光颜色变深。能杀死或抑制一般的霉菌和细菌,其抑制霉菌的能力稍弱于多菌灵,但能杀死在相对湿度大的条件下生长的毛霉等。对人、畜低毒。

参考资料来源:百度百科-水杨苯胺

灵巧的小懒虫
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2025-12-03 23:31:31
一种盐酸美西律的生产方法,其特征在于以2,6-二甲基苯酚为原料,在催化量的三乙胺作用下,与环氧丙烷反应羟丙基化得I-(2,6-二甲基苯氧基)异丙醇,用甲磺酰氯或对甲苯磺酰氯进行磺酰化,三乙胺作缚酸剂,得I- (2,6- 二甲基苯氧基)异丙基甲磺酸酯或 I- (2,6- 二甲基苯氧基)异丙基对甲苯磺酸酯,再用氨取代生成I- (2,6- 二甲基苯氧基)异丙胺,与盐酸成盐得盐酸美西律。

冷静的樱桃
内向的彩虹
2025-12-03 23:31:31
由于羧酸是较弱的酰化试剂,且酚羟基由于受芳环的影响使羟基氧原子的亲核性降低,该反应较难.

可以使用浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸作为催化剂,同时升高温度.

欢呼的雪碧
神勇的过客
2025-12-03 23:31:31

甲苯与溴在三溴化铁下反应生成对溴甲苯,对溴甲苯与金属镁在无水乙醚中反应生成对甲基苯基溴化镁格氏试剂,向该格氏试剂中通入CO2,再用水水解,就得到对甲基苯甲酸. 甲苯与硫酸浓硝酸合成TNT,铁粉还原得到2-甲基均苯三胺,醋酐酰化得三酰化物,冷硝酸硝化单硝化,溴代,铁粉盐酸还原并水解,与亚硝酸钠作用生成重氮盐,加热分解,得间溴甲苯。无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,极微溶于水。相对密度 0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 1.2%~7.0%(体积)。低毒,半数致死量(大鼠,经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料,但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的产量相对过剩,因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料;医药;农药;火炸药;助剂;香料等精细化学品的生产,也用于合成材料工业。甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄;二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇;苯甲醛和苯甲酰氯(一般也从苯甲酸光气化得到),在医药;农药;染料,特别是香料合成中应用广泛。甲苯的环氯化产物是农药;医药;染料的中间体。甲苯氧化得到苯甲酸,是重要的食品防腐剂(主要使用其钠盐),也用作有机合成的中间体。甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体,包括对甲苯磺酸及其钠盐;CLT酸;甲苯-2,4-二磺酸;苯甲醛-2,4-二磺酸;甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂;有机颜料;医药;染料的生产。甲苯硝化制得大量的中间体。可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品;染料和有机颜料;橡胶助剂;医药;炸药等方面最为重要。

复杂的小鸽子
机灵的热狗
2025-12-03 23:31:31
由于羧酸是较弱的酰化试剂,且酚羟基由于受芳环的影响使羟基氧原子的亲核性降低,该反应较难。

可以使用浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸作为催化剂,同时升高温度。

大力的泥猴桃
忧虑的月饼
2025-12-03 23:31:31
酰化反应

在有机物分子中的氧、氮、碳、硫等原子上引入酰基的反应称为酰化反应。

酰化反应可用下列通式表示

式中RCOZ为酰化剂,Z代表H al,OCOR,OH,ORˊ等;SH为被酰化物,S代表RˊO 、R〃NH、Ar等。

反应机理

1. O-酰化、N-酰化、羰基a位C-酰化机理为亲核过程;

2.芳烃C-酰化、烯烃C-酰化机理为亲电过程。

氧原子上的酰化反应

定义:氧原子上的酰化反应是指醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基所取代而生成酯的反应,因此又叫酯化反应。

规律:其反应难易程度取决于醇或酚的亲核能力、位阻及酰化剂的活性。

(1)醇的O-酰化一般规律是伯醇易于反应,仲醇次之,叔醇最难酰化。

(2)伯醇中的苄醇、烯丙醇虽然不是叔醇,但由于易于脱羟基形成稳定的碳正离子,所以也表现出与叔醇相类似的性质。

(3)酚羟基由于受芳环的影响使羟基氧原子的亲核性降低,其酰化比醇难。

酰化剂:醇、酚的O-酰化常用的酰化剂有羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯、烯酮等。

羧酸为酰化剂

由于羧酸是较弱的酰化试剂,其对醇进行酰化为可逆平衡反应,反应式如下:

反应机理一般为酸催化下的酰氧断裂的双分子反应。

1.反应温度和催化剂

对于许多酯化反应,温度每升高10℃,反应速度可增加一倍。

高沸点的醇和高沸点酸通常需要加入催化剂,并在较高的温度下反应。

(1)质子酸 主要有浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸。

①浓硫酸由于具有较好的催化活性及吸水性,因而其应用最为广泛。

②某些对无机酸敏感的醇,可采用苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸为催化剂。如下列两个反应中,醇分子中含有对酸敏感的化学键与官能团,所以可选用苯磺酸、对甲苯磺酸为催化剂,其中(8)为中枢兴奋药甲氯芬酯(Meclofenoxate)。质子酸催化的最大优点是简单,但对于位阻大的酸及叔醇易脱水。

(2)Lewis酸 常用的Lewis酸催化剂有BF3、AlCl3、ZnCl2及硅胶等。Lewis酸作催化剂具有收率高、产品纯度好,并可避免双键的分解或重排副反应等优点。如:

(3)强酸型离子交换树脂 由于强酸型离子交换树脂能离解出H+,所以可作为酯化反应的催化剂。采用离子交换树脂为催化剂的优点主要有:反应速度快,反应条件温和,选择性好,收率高;产物后处理简单,无需中和及水洗;树脂可循环使用,并可连续化生产;对设备无腐蚀,废水排放少等。

如醋酸甲酯的制备,在离子交换树脂及硫酸钙干燥剂存在下,反应仅10分钟,收率即可达94%。醋酸苄酯的制备,由原来的硫酸催化改为离子交换树脂催化后,收率等各方面也得到了很大改善。常用的离子交换树脂为磺酸型(R—SO3H)大孔(如D72、D61型)树脂。

4)二环己基碳二亚胺(DCC)及其类似物为脱水剂

DCC(Dicyclohexylcarbodiimide,9)是一个良好的酰化脱水剂。它在过量酸或有机碱催化下进行,首先与羧酸作用产生具有较大酰化活性的中间体(10)与酸酐,中间体(10)及酸酐与醇作用生成酯。其过程如下:

与DCC相似的还有下列化合物:

潇洒的小馒头
朴素的小松鼠
2025-12-03 23:31:31
氧原子上的酰化反应

定义:氧原子上的酰化反应是指醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基所取代而生成酯的反应,因此又叫酯化反应。

规律:其反应难易程度取决于醇或酚的亲核能力、位阻及酰化剂的活性。

(1)醇的O-酰化一般规律是伯醇易于反应,仲醇次之,叔醇最难酰化。

(2)伯醇中的苄醇、烯丙醇虽然不是叔醇,但由于易于脱羟基形成稳定的碳正离子,所以也表现出与叔醇相类似的性质。

(3)酚羟基由于受芳烃的影响使羟基氧原子的亲核性降低,其酰化比醇难。

酰化剂:醇、酚的O-酰化常用的酰化剂有羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯、烯酮等。

羧酸为酰化剂

由于羧酸是较弱的酰化试剂,其对醇进行酰化为可逆平衡反应,反应式如下:

反应机理一般为酸催化下的酰氧断裂的双分子反应。

反应温度和催化剂

对于许多酯化反应,温度每升高10℃,反应速度可增加一倍。

高沸点的醇和高沸点酸通常需要加入催化剂,并在较高的温度下反应。

(1)质子酸主要有浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸 。

①浓硫酸由于具有较好的催化活性及吸水性,因而其应用最为广泛。

②某些对无机酸敏感的醇,可采用苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸为催化剂。如下列两个反应中,醇分子中含有对酸敏感的化学键与官能团,所以可选用苯磺酸、对甲苯磺酸为催化剂,其中(8)为中枢兴奋药甲氯芬酯(Meclofenoxate)。质子酸催化的最大优点是简单,但对于位阻大的酸及叔醇易脱水。

(2)Lewis酸常用的Lewis酸催化剂有三氟化硼(BF3)、三氯化铝(AlCl3)、二氯化锌(ZnCl2)及硅胶等。Lewis酸作催化剂具有收率高、产品纯度好,并可避免双键的分解或重排副反应等优点。如:

(3)强酸型离子交换树脂由于强酸型离子交换树脂能离解出H+,所以可作为酯化反应的催化剂。采用离子交换树脂为催化剂的优点主要有:反应速度快,反应条件温和,选择性好,收率高;产物后处理简单,无需中和及水洗;树脂可循环使用,并可连续化生产;对设备无腐蚀,废水排放少等。

如醋酸甲酯的制备,在离子交换树脂及硫酸钙干燥剂存在下,反应仅10分钟,收率即可达94%。醋酸苄酯的制备,由原来的硫酸催化改为离子交换树脂催化后,收率等各方面也得到了很大改善。常用的离子交换树脂为磺酸型(R—SO3H)大孔(如D72、D61型)树脂。

4)二环己基碳二亚胺(DCC)及其类似物为脱水剂