Tải bản đầy đủ

Bài giảng ACYL HOA KTSXDP

Chương 6-acyl hóa
Mục tiêu học tập:
1. Khái niệm và phân loại phản ứng acyl hoá.
2. Các tác nhân của quá trình acyl hoá.
3. Cơ chế phản ứng và các yếu tố ảhưởng đến quá trình acyl hoá.
4. Các ví dụ ứng dụng của phản ứng acyl hoá.

12/16/2017

1


1. Đại cương:
1.1. Định nghĩa:
Acyl hóa là quá trình thế H trong hợp chất hữu cơ
bằng nhóm acyl.
NH2

NHCOCH3

+


CH3COOH

+

H2O

Các nhóm acyl quan trọng:
Tên acid xuất xứ
Công thức nhóm acyl
Acid carboxylic
R-COAcid sulfonic
R-SO2Bán ester của acid carbonic
R-OCO12/16/2017
Acid Carbamic
R-NH-CO-

2


Mục đích acyl hoá
*Tạo ra hợp chất với những tính chất mới:
-Acyl hoá anilin thu được acetanilid là thuốc hạ nhiệt.
-Acyl hoá ure với malonat tạo barbituric.
*Tạo nhóm bảo vệ:
-Bảo vệ nhóm amin trong tổng hợp sulfamid.
*Tạo hợp chất trung gian:
-Amid của một số amin với acid carboxylic là trung gian
tổng hợp dị vòng.
12/16/2017

3


1.2. Phân loại phản ứng acyl hóa
O-acyl hoá:
-Acyl hoá -OH của alcol, phenol, enol hoặc
acid carboxylic, sản phẩm là ester hoặc
anhydrid acid.
ROH + R’COX => ROCOR’ + HX


2RCOOH => (RCO)2O + H2O
N-acyl hoá:
-Acyl hoá amoniac hoặc amin, sản phẩm là
các amid.
12/16/2017
R-NH2 + R’COX => RNHCOR’ + HX 4


1.2. Phân loại phản ứng acyl hóa
• S-acyl hoá:
-Acyl hoá - SH của thioalcol hoặc thiophenol,
sản phẩm là thioester.
R-SH + R’ COX => RSCOR’ + HX
• C-acyl hoá:
-Thế H của nhóm methylen hoạt động.
H2C(COOR)2 + NaOC2H5 => NaCH(COOR)2
NaCH(COOR)2 + CH3COCl => CH3COCH(COOR)2

12/16/2017

5


2. Tác nhân acyl hoá

O

R C
Công thức chung:
X
X có thể là:
-OH:
acid carboxylic
-OR:
ester
-NH2:
amid
-OCOR: alhydrid
-X: halogenid acid.
12/16/2017

6


Các tác nhân acyl hóa cụ thể:
2.1. Các acid carboxylic:
-Acyl hoá amin và alcol,
-Không có khả năng acyl hoá phenol.
-Các acid hay sử dụng là fomic, acetic.
-Nhiệt độ Acyl hoá cao (200C).
H- COOH và CH3 - COOH

12/16/2017

7


Các tác nhân acyl hóa cụ thể:
2.2. Các ester:
-Tác nhân acyl hoá không mạnh.
-Được sử dụng khá nhiều, đặc biệt
ester có nhóm hút điện tử mạnh.
- Thường dùng trong O-, N-, C-acyl hoá.
-Trong công nghiệp, ít dùng ester tạo
N-acyl (trừ trường hợp điều chế
formamid và dimethyl formamid):
NH3 + HCOOCH3 = HCONH2 + CH3OH
12/16/2017

8


Các tác nhân acyl hóa cụ thể:
2.3. Các amid:
- Là tác nhân yếu, ít được sử dụng.
Formamid (HCONH2) và carbamid
(H2NCONH2) được dùng nhiều hơn.
Carbamid dùng để acyl hoá alcol tạo uretan:
C2H5OH + H2NCONH2.HNO3 =>
C2H5OCONH2 + NH4NO3
.12/16/2017

9


Các tác nhân acyl hóa cụ thể
2.4. Các anhydrid acid:
- Là tác nhân mạnh,
- Có thể acyl hoá amin, alcol và phenol.
- Hay sử dụng anhydrid acetic. ( C4H6O3)
- Có thể acyl hoá trong môi trường nước và kiềm.
- Anhydrid hỗn tạp: nhóm acyl hoạt hoá hơn sẽ acyl
hoá.
Xúc tác: ( amin bậc 3):
-Triethylamin, pyridin, 4-dimethylaminopyridin
12/16/2017

10


Các tác nhân acyl hóa cụ thể
2.5. Các halogenid acid:
- Là tác nhân rất mạnh.
- Dễ bị phân huỷ bởi nước.
- Tạo HX, phải dùng bazơ hữu cơ hấp thụ.
- Các clorid acid ít bị thuỷ phân (clorid acid
thơm, sulfonyl clorid) có thể acyl hoá trong
kiềm 10-20% hoặc carbonat kiềm.
Tác nhân hay dùng: acetyl clorid, benzoyl
clorid, photgen, benzensulfoclorid…
- Acyl hoá các nhóm: -OH, -NH2…
12/16/2017

11


Các tác nhân acyl hóa cụ thể
2.6. Xeten: (CH2=CO)
- Là tác nhân acetyl hoá mạnh nhất.
- Sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
- Acetyl hoá -OH alcol, -NH amin, -OH
acid.
Acetyl hoá chọn lọc nhóm -NH amin.
12/16/2017

12


3. Cơ chế phản ứng:
R C

O

O

O
+

X

R C

+

X

R C

+

X

3.1. Cơ chế gốc:

12/16/2017

13


3. Cơ chế phản ứng:
3.2. Cơ chế ái điện tử:
RCOX

RCO

+

X

ROH

RCOOR'

+

HX

OH
RCOX

+

ROH

R

C

X

RCOOR'

+

OR'

12/16/2017

14

HX


3. Cơ chế phản ứng:
3.3. Cơ chế ái nhân: (ít gặp)
O
PhCHO

+

Ph C H

CN

OH
Ph C

CN
O
PhCHO

Ph C

H
C O

CN
O OH
Ph C CH Ph

CN Ph

12/16/2017

15


4. Một số yếu tố cần chú ý trong quá
trình acyl hoá:
4.1. Xúc tác:
- Có thể là bazơ hoặc acid.
- Acyl hoá alcol, amin bằng halogenid hoặc
anhydrid acid: Xúc tác: amin hữu cơ,
carbonat kiềm hoặc kiềm.
- Acyl hoá alcol bằng acid carboxylic (ester hoá):
xúc tác là: acid sulfuric.
12/16/2017

16


4. Một số yếu tố cần chú ý trong quá
trình acyl hoá:
4.2. Dung môi:
- Thường là các chất tham gia phản ứng:
- Alcol
- Amin
- Tác nhân acyl hoá
- Dung môi trợ tan ( khi ko hòa tan): benzen,
toluen, clorobenzen, cloroform,
tetraclorocarbon, dicloromethan...
12/16/2017

17


4. Một số yếu tố cần chú ý trong quá
trình acyl hoá:
4.3. Nhiệt độ:
- Acyl hoá là quá trình toả nhiệt.
- Giai đoạn đầu cần cung nhiệt.
- Khi phản ứng xảy ra mạnh, cần làm lạnh.
-Giai đoạn cuối nâng nhiệt lại để phản ứng kết thúc.
*Giới hạn nhiệt độ của một số phản ứng:
-Acyl hoá alcol bằng acid carboxylic: 200 độ C,
-Acyl hoá amin: 120-140 độ C.
-Với tác nhân halogenid acid: < 50 độ C.
12/16/2017

18


5. Một số ví dụ:
5.1. Điều chế thuốc hạ nhiệt giảm đau aspirin:
-Acid salixylic tác dụng với anhydrid acetic:
-Xúc tác: acid sulfuric,
-Nhiệt độ 80-90C,
-Thời gian 30-45 phút.

COOH
+

OH
12/16/2017

COOH
(CH3CO)2O

+

CH3COOH

OCOCH3
19


Một ví dụ
5.2.Bán tổng hợp thuốc sốt rét artesunat:
Acyl hoá DHA bằng anhydrid succinic, xúc tác
pyridin, triethylamin hoặc 4-DMAP.
CH3
H 3C

O

O

O
+

O

H
H

O

CH3
OH
12/16/2017

CH3

O
O

H 3C

O

O

O
O

H
H
CH3
OCOCH2CH2COOH
20


5.3. Điều chế acetanilid:
Anilin và acid acetic phản ứng ở 1400C trong 8-10 giờ.
NHCOCH3

NH2
+

+

CH3COOH

H2O

3

Anilin

2

AcOH
AcOH

1

H2 O

N-íc ®¸

H2 O

H2 O

12/16/2017

4

5

6

21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×