制备乙酰苯胺为什么选用乙酸做酰基化试剂?
你好!
乙酰化试剂有乙酰氯,易水解成苯胺或羧酸、乙酸等,所以用乙酰化试剂来保护氨基,乙酸便宜因为乙酰苯胺在酸或碱的催化下。前两个价格较贵、乙酐
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产物转化率高,醋酐的转化率都在90%以上,醋酸一般不到60%
反应条件温和,醋酐只需保证体系无水,室温即可,而醋酸需要浓硫酸脱水催化高温下才可反应
分离方便,醋酐反应后体系依旧无水,而醋酸反应后生成的水使得产物分离成为一个比较麻烦的问题,使用的分离手段复杂且会造成产物分解
产物纯净,由于醋酸的反应必须用浓硫酸催化,可能出现脱水多聚等副反应,醋酐则没有这个问题
因为阿司匹林的羟基是一个酚羟基,和苯环存在p-π共轭使得氧上的孤对电子性不突出,对羧酸的亲核进攻活性差,所以要用活性比羧酸强的酸酐,酸酐中和羰基碳相连的是一个氧,但是氧旁边是一个强吸电子基团羰基,所以使得羰基碳的电正性突出,容易被羟基氧进行亲核进攻。而且酸酐可以起到吸收反应产生的水的作用。
当然,酰氯是活性最强的,但是酰氯不但价格昂贵,而且在空气中不稳定,生成的气体对设备有腐蚀性,所以工业上不用酰氯
如果用冰醋酸作酰化剂,需要用分馏柱,分馏柱上端接温度计和冷凝管。将反应物加热到沸腾,直到有冰醋酸被蒸出。收集足量的醋酸直到反应完成。
这是因为冰醋酸的酰化是可逆的,蒸出的冰醋酸会带出反应生成的水,从而迫使平衡向生成物方向移动。
酰化反应为什么选用醋酐而不用醋酸作酰化剂 - :[答案] 1、醋酸酐容易断键,反应较快 2、醋酸酐能吸水,有利于反应的进行 3、无副反应,生成物较纯
进行乙酰化反应时,一般采用醋酐做酰化剂,请问做酰化反应应一般情况下要注意哪些问题? - :[答案] 就是常规的无水操作就好,有水的话你的反应肯定做不顺.简单说,就是反应用氮气保护一下.投料,称量的时候找个干的地方,手快点.一般都没有问题.
酰化反应为什么选用醋酐而不用醋酸作酰化剂 - : 产物转化率高,醋酐的转化率都在90%以上,醋酸一般不到60% 反应条件温和,醋酐只需保证体系无水,室温即可,而醋酸需要浓硫酸脱水催化高温下才可反应 分离方便,醋酐反应后体系依旧无水,而醋酸反应后生成的水使得产物分离成为一个比较麻烦的问题,使用的分离手段复杂且会造成产物分解 产物纯净,由于醋酸的反应必须用浓硫酸催化,可能出现脱水多聚等副反应,醋酐则没有这个问题
对乙酰氨基酚的制备中为什么选用醋酐而不用醋酸 - : 因为醋酸酐的活性比醋酸高,易于反应
在芳香胺的乙酰化反应中,为什么用冰醋酸或乙酸酐作为酰化剂比用乙酰氯更好? - :[答案] 乙酰氯是三种酰基化试剂中活性最高的,很难控制反应条件,价格也是最高的,所以一般实验室是不用的. 乙酸酐的活性其次,乙酸的活性最低,但是实验室用得最多的却是乙酸,因为芳胺与乙酸酐反应时,常伴有二乙酰胺副产物的生成.
酰化为什么用醋酸不用酸酐 - : 一般情况下两者都可以使用,醋酸反应较慢但价格便宜,醋酐活性高但价格较贵.要根据情况选择.在酰化一些不活泼基团时往往选用醋酐.在实验室中,方便是第一位的,故醋酐应用较多工业上成本较为重要,故醋酸应用较多.
用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化个有什么优缺点 - : 醋酸的优点:不与被提纯物质发生化学反应溶剂易挥发,易与结晶分离除去, 能给出较好的结晶价格低、毒性小、易回收、操作安全. 缺点:反应较慢 醋酸酐的优点:1、醋酸酐容易断键,反应较快 2、醋酸酐能吸水,有利于反应的进行 3、无副反应,生成物较纯.缺点:容易水解 除此之外还有酰氯可作为乙酰化试剂
在阿司匹林的制备中为什么要使用醋酐来代替醋酸? - : 不可以,醋酐是阿司匹林合成的反应物,而醋酸是生成物之一
阿司匹林和扑热息痛合成为什么一个用醋酐一个用醋酸? - : 因为酚羟基的活性比氨基弱,所以合成阿司匹林需要用活性高的酰化试剂,而扑热息痛用醋酸
用醋酸酐进行乙酰化时,加入盐酸和醋酸钠的目的是什么? - : 加入盐酸是为了创造反应的酸性环境.由于该反应可逆,所以要加醋酸钠以增加醋酸酐的浓度,促进反应向乙酰化的正反应进行
常用乙酰化剂有氯乙酰和醋酸酐,如果是氧原子和氮原子上的乙酰化也可以用醋酸。
氯乙酰乙酰化速度很快,选择性不强,产生的是盐酸气,后处理比较简单,但需要无水环境低温条件下反应。
醋酸酐乙酰化相对温和,由乙酸酐制造的过氧化乙酰,选择性较好,产生的是醋酸不太好除去,可以同时作为聚合反应的引发剂和漂白剂。
常见的三种乙酰化试剂:乙酰氯、乙酸、醋酸酐。反应活性乙酰氯>乙酸酐>乙酸
1、乙酰氯作为酰化试剂,反应条件较难控制,乙酰氯的价格较高。
2、乙酸的活性太低,反应需要较长时间。
所以一般选择乙酸酐,这是综合了价格与反应活性的结果。
需要说明的是,芳胺乙酰化常常用乙酸,因为芳胺与乙酸酐反应常伴有二乙酰胺副产物。
用乙酸酐作酰化剂,其产物纯度高,收率好,虽然反应过程中生成的CH₃COOH可与苯胺成盐,但该盐不如苯胺盐酸盐稳定,在反应条件下仍可以使苯胺全部转化为乙酰苯胺。
用冰醋酸作酰化剂,主要是价格便宜。
乙酰氯价格昂贵,在实验室合成时,一般不采用,而且需在碱性介质中进行反应。
扩展资料
乙酰化作用是生物体内经常进行的反应之一。
例如:胆碱乙酰化形成生成乙酰胆碱,葡萄胺乙酰化生成乙酰葡萄胺。又如脂肪酸的合成,萜类化合物、胡萝卜素、类固醇的合成,都必须通过一系列的乙酰化反应。一般通过形成活性乙酰基即乙酰辅酶A而实现。
乙酰化的优点
(1)产物转化率高,达到95%以上;
(2)催化剂活性高,用量小;
(3)反应条件温和,反应时间短;
(4)催化剂可以重复使用数次仍保持高活性;
(5)环保。
衍生化试剂很多,简单的说:它能帮你将不能分析的样品通过衍生化试剂反应转化为可分析的化合物.衍生化试剂比如有:烷基化试剂、硅烷化试剂、酰化试剂类、荧光衍生化试剂、 紫外衍生化试剂、苯甲酰氯衍生化试剂、羟基衍生化试剂 、 手性衍生化试剂、氨基衍生化试剂、气相色谱和液相色谱中常用的柱前衍生化方法、固相化学衍生化法。高效液相色谱法有甲醛与2,4-二硝基苯肼(DNPH)反应生成腙,衍生化产物醛腙用有机溶剂萃取富集后,在一定温度下蒸发、浓缩,再以甲醇或乙腈溶解或稀释,最后进行色谱测定。
虽然已有许多的衍生化试剂被使用,但是目前开发新的衍生化试剂仍然是一个活跃的研究领域,其主要目的是不断提高灵敏度和选择性以及扩大应用范围。
衍生化试剂要求:①衍生剂必须过量且稳定;不过量反应不完全,检测不充分。不稳定,重现性差;②衍生物、衍生产物和衍生副产物至少是好分离的。当然如果只能检测到衍生产物最好;③衍生反快速完全。反应慢,柱前衍生还可以,但柱后不行。因为流速固定,衍生池管路长度一定,留给衍生化的时间是一定的。柱前衍生可以在系统外等衍生完毕后进样,但也是影响效率的。 硅烷基指三甲基硅烷Si(CH3)3或称TMS。硅烷化作用是指将硅烷基引入到分了中,一般是取代活性氢。活性氢被硅烷基取代后降低了化合物的极性,减少了氢键束缚。因此所形成的硅烷化衍生物更容易挥发。同时,由于含活性氢的反应位点数目减少,化合物的稳定性也得以加强。硅烷化化合物极性减弱,被测能力增强,热稳定性提高。
硅烷化在GC分析中用途最大。许多被认为是不挥发性的或是在200~300℃热不稳定的羟基化合物经过硅烷化后成功的进行色谱分析。
硅烷化试剂作用同时受到溶剂系统和添加的催化剂的影响。催化剂的使用(如三甲基氯硅烷,吡啶)可加快硅烷化试剂的反应。确定好硅烷化反应的时间和温度至关重要。必须知道衍生化的转化速率,以实现对未知样品的定最分析。硅烷化试剂一般都对潮气敏感,应密封保存以防止其吸潮失效。这些硅烷化试剂适用于范围较广,但如果使用过最,则可能给火焰离子化检测器造成些麻烦。
三甲基硅烷是GC分析最常用的通用硅烷化基团。引入此基团可改善色谱分离,并使得特殊检测技术的应用成为可能。
硅烷化试剂还可以用于对玻璃器具(如GC的内衬管)和色谱的担体进行去活化。
硅烷化试剂主要是(氯)甲基硅烷系列。见下:
双(三甲基硅烷基)乙酰胺——(BSA)
N,O-二(三甲基硅烷)乙酰胺——(BSA)
双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺——(BSTFA)
二甲基二氧硅烷——(DMDCS)
六甲基二硅胺——(HMDS)
1,1,1,3,3,3六甲基硅氮烷——(HMDS)
N-(叔丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺——(MTBSTFA)
N-甲基三氟乙酰胺——(MTBSTFA)
三氟乙酸——(TFA)
三甲基氯硅烷——(TMCS)
三甲基硅烷咪唑——(TMSI)
二甲基二氯硅烷——(DMDCS)
N-甲基-n-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(MSTFA) 酰化作用作为硅烷化的代替方法,可通过羧酸或共衍生物的作用将含有活泼氢合物(如-OH、-SH、-NH)转化为酯、硫酯或酰胺。含有卤离了的羰基基团可增强电了捕获检测器酞化作用具有很多优点:
保护不稳定基团,从而增加了化合物的稳定性;
可提高如糖类,氨基酸等物质的挥发性。这些物质常带有大量的极性官能团,加热时易分解;
有助于混合物的分离;
使用ECD检测,分析物检测下限可降低很多。
常用的酰基化试剂有:乙酸酐(AA)、三氟乙酸酐(TFAA)、五氟丙酸酐(PFPA)、七氟丁酸酐(HFBA)、N-甲基双(三氟乙酸酐)咪唑(MBTFA)、1-(三氟乙酰)咪唑(TFAI)等。 烷基化作用是将烷基官能团(脂肪族或脂肪,芳香族)添加到活性官能团(H)上。以烷基基团代替氢的重要性在于生成的衍生物与原来化合物相比极性大为下降。该试剂常用于修饰改良含有酸性氢的化合物如羧酸和苯酚。
生成的产物有醚,酯,硫醚,硫酯,正烷基胺和正烷基酰胺。弱酸性官能团(如醇)的烷基化要求有强碱催化剂(氢氧化钠,氢氧化钾)。酸性稍强的OH基团如苯酚和羧酸,弱碱催化剂(氯化氢,三氟化硼)即可。
常用的烷基化试剂有重氮甲烷、2,2二甲基丙烷(DMP)、18-冠醚-6、硼酸正丁酯(NBB)、O-盐酸甲氧基胺、五氟苄基溴(PFBBr)、N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺(Diazald)、N,N-二甲基甲酰胺二缩叔乙醛(DMF-DBA)、N,N-二甲基甲酰胺二缩乙醛(DMF-DEA)、N,N-二甲基甲酰胺二缩甲醛(DMF-DMA)、N,N-二甲基甲酰胺二缩丙醛(DMF-DPA)、1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍(MNNG,97%) 、三甲基苯胺——(TMAH)等。 常用紫外衍生化试剂
⑴2,4-二硝基氟苯(最大吸收波长350nm,摩尔吸收系数>104)
⑵对硝基苯甲酰氯(最大吸收波长254nm,摩尔吸收系数>104)
⑶ 对甲基苯磺酰氯(最大吸收波长224nm,摩尔吸收系数=104)
⑷异硫氰酸苯酯(最大吸收波长244nm,摩尔吸收系数=104)
⑸ 对硝基苯基溴(最大吸收波长265nm,摩尔吸收系数6200 )
⑹ 对溴代苯甲酰甲基溴(最大吸收波长260nm,摩尔吸收系数=1.8×104)
⑺ 萘酰甲基溴(最大吸收波长248nm,摩尔吸收系数=1.8×104)
⑻N,N对硝基苄基异丙基异脲(最大吸收波长265nm,摩尔吸收系数6200)
⑼3,5二硝基苯甲酰氯(最大吸收波长248nm,摩尔吸收系数=104)
⑽对甲氧基苯甲酰氯(最大吸收波长262nm,摩尔吸收系数=1.6×104)
⑾2,4二硝基苯肼(最大吸收波长254nm,摩尔吸收系数=1.8×104)
⑿ 对硝基苯甲氧胺盐酸盐(最大吸收波长254nm,摩尔吸收系数=6200)
常用荧光衍生化试剂
⑴丹磺酰氯(激发波长340nm,发射波长355nm)
⑵ 丹磺酰肼(激发波长340nm,发射波长525nm)
⑶ 荧光胺 (激发波长340nm,发射波长525nm)
⑷ 邻苯二甲醛(激发波长340nm,发射波长455nm)
⑸4-溴甲基-7-甲氧基香豆素(激发波长365nm,发射波长420nm)
⑹ 芴代甲氧基酰氯(激发波长260nm,发射波长310nm)
⑺荧光素异硫氰酸酯(激发波长350nm,发射波长383nm)
⑻4-氯-7-硝基苯一氧二氮杂茂(激发波长380nm,发射波长530nm)
一般是乙酰乙酸乙酯的阿尔法烷基化和阿尔法酰基化。
乙酰化就是将有机化合物分子中的氮、氧、碳原子上引入乙酰基CH3CO-的反应,最常见的是组蛋白乙酰化。常用氯乙酰和醋酸酐等作为乙酰化剂。这种催化乙酰化反应的方法,其特征在于:在醇或酚与乙酸酐所进行的乙酰化反应过程中,以[MORBSA][HSO4]离子液体作催化剂,催化剂用量占反应原料总摩尔数的0.5~1.0%,反应结束后,分离催化剂,测定反应转化率;其具体步骤如下:第1步[MORBSA][HSO4]离子液体的制备将摩尔比为1.1∶1的吗啡啉和1,4-丁烷磺内酯置于容器中,在50℃条件下,加入与反应物摩尔比为1∶0.8~1.2的乙醇作溶剂混合搅拌4~5h;反应结束后,得到白色固体1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐;将该盐用乙醚洗涤2~4次,并进行真空干燥;在室温下,将与上述1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐等摩尔的浓硫酸逐滴加入该盐中;于70~90℃下搅拌4~6h,得到[MORBSA][HSO4]离子液体;所得离子液体用乙醚洗涤2~4次,除去非离子残余物后进行旋蒸除去乙醚;第2步乙酰化反应在室温下,醇或酚和乙酸酐摩尔比为1∶1.0~4.0的溶液中加入0.5~1.0mol%的[MORBSA][HSO4]离子液体,室温反应1~13min;反应完毕,得产物。
2、羧酸、酰卤、酸酐,其中酰卤活性最高,但最不稳定,价格昂贵;酸酐性质稳定,但活性不如酰卤,且有副反应发生;羧酸价廉易得,但反应时间长,适合工业生产。本实验从产物纯度和成本考虑,一般多用乙酸。
3、一方过量是为了提高另一方的转化率,苯胺比乙酸昂贵,且毒性较大,过量的苯胺不好处理。所以一般是醋酸过量,苯胺不可过量。
2.保护基团必须经受得起在保护阶段的各种反应条件.
3.保护基团易于除去.
化学合成中常用的保护基
碳氢键的保护
羟基的保护
氨基的保护
羰基的保护
羧基的保护
1. 碳氢键的保护
乙炔及末端炔烃中的炔氢较活泼,它可以与活泼金属`强碱`强氧化剂及有机金属化合物反应.
常用的炔氢保护基为三甲硅基.将炔烃转变为格氏试剂后同三甲基氯硅烷作用.即可引入三甲硅基.该保护基对于金属有机试剂`氧化剂很稳定.可在使用这类试剂的场合保护炔基.
2.羟基的保护
醚类
缩醛和缩酮类
酯类
羟基是一个活性基团,它能够分解格氏试剂和其他有机金属化合物,本身易被氧化,叔醇还容易脱水,并可以发生烃基化和酰基化反应.所以在进行某些反应时,若要保留烃基,就必须将它保护起来.
醇羟基常用的保护方法有3类:
2.1 转变成醚
甲醚
用生成甲醚的方法保护羟基是一个经典方法.通常使用硫酸二甲酯,在氢氧化钠或氢氧化钡存在下,在DMF或DMSO溶剂中反应得到.
优点:该保护基很容易引入,且对酸,碱,氧化剂和还原剂都很稳定.
缺点:难于脱保护,用氢卤酸回流脱保护基条件比较剧烈,常使分子遭到破坏,只有当分子中其他部位没有敏感基团时才适用.
2.1 转变成醚
叔丁醚
将醇的二氯甲烷溶液或悬浮液在 硫酸复合物存在下,在室温与过量的异丁烯作用,可得到叔丁醚.
优点:对碱及催化氢化是稳定的.
缺点:对酸敏感,其稳定性低于甲醚.由于脱保护基所用的酸性条件剧烈,当分子中存在对酸敏感的基团时不适用
2.1 转变成醚
三甲硅醚
三甲硅醚广泛用于保护糖类,甾类及其他醇羟基.通常引入三甲基硅基保护基所用的试剂有三甲基氯化硅和碱六甲基二硅氨烷.在含水醇溶液中加热回流即可除去保护基.
优点:醇的三甲硅醚对催化氢化,氧化还原反应是稳定的,该保护基可在非常温和的条件下引入和去除.
缺点:对酸和碱敏感,只能在中性条件下使用.
2.2 转变成缩醛或缩酮
2,3-二氢-4H-吡喃在酸的催化作用下,与醇类起加成反应,生成四氢吡喃醚衍生物.这是最常用的醇羟基的保护方法之一.此保护基广泛用于炔醇,甾类及核苷酸的合成中.
2.3 转变成酯
醇与酰卤,酸酐作用生成羧酸酯与氯甲酸作用生成碳酸酯.
所生成的酯在中性和酸性条件下比较稳定,因此可在硝化`氧化和形成酰氯时用成酯的方法保护羟基.保护基团可通过碱性水解除去,或在锌-铜的乙酸溶液中除去.
3.氨基的保护
伯胺和仲胺很容易被氧化,且易发生烃
基化,酰基化以及与醛酮羰基的亲核加成反
应.在合成中常采用:
(1)氨基质子化
(2)变为酰基衍生物
(3)变为烃基衍生物等方法将氨基保护起来
3.1 质子化
此方法仅用于防止氨基的氧化,因为理论上说
采用氨基质子化,即占据氮尚未共用电子对,以阻
止取代反应的放生.这是对氨基保护最简单的法.
3.2 转变为酰基衍生物
将氨基酰化转变成酰胺是保护氨常用的方法.通常伯胺酰基化已足以保护基,防止其被氧化和烃化反应的发生.常用的酰基化试剂为酰卤和酸酐.
保护基可在酸性和碱性条件下水解出去.
3.2 转变为酰基衍生物
邻苯二甲酸酐与伯胺所生成的邻苯二甲酰亚胺非常稳定,不受催化氢化碱性还原,醇解以及氯化氢,溴化氢,乙酸溶液的影响,也适用于保护伯胺.在酸性或碱性条件下水解或用肼解法脱去保护.
3.3 转变为烃基衍生物
用烃基保护氨基主要用三苯甲基或苯甲
基.
三苯甲基衍生物可用胺与溴或氯代三苯
甲烷在碱存在下制备.三苯甲基由于空间位
阻效应对氨基起到很好的保护作用,它对碱
是稳定的.
苯甲基衍生物用胺和氯化苯甲基在碱存
下制得.
4.羰基的保护
羰基具有许多反应性能,是有机化学中
最易发生反应的活性官能团之一.
保护羰基常用的方法:生成缩醛和缩酮
来降低羰基活性而保护羰基.
4.羰基的保护
保护醛酮羰基最常用的方法是通过乙二醇和2-疏基乙醇的反应,生成相应的叫做环缩醛或缩酮的产物.
5.羧基的保护
羰基通常用形成酯的方法保护.常见的有转变为甲酯,乙酯,叔丁酯,苯甲酯.
甲酯和乙酯可以用羧酸直接与甲醇或乙醇发生酯化反应制得,又可以被碱水解.
5.羧基的保护
叔丁酯可由羧酸先变为酰氯,再与叔丁醇作用,或者通过羧酸与异丁烯直接作用而得.它不能氢解,在通常条件下也不被氨解及碱催化水解.
5.羧基的保护
苯甲酯可由羧酸与苯甲基卤在碱性条件下反应而得.它除了可在强酸性或碱性条件下水解,还可以被氢解.