药物合成-第三章--酰化反应课件.ppt

1、Chapter Third 2RCOLNu-H+RCONu+HL酰 化 剂被 酰 化 物L:X,OCOR,OH,OR,NHRNu:RO(O),RNH(N),Ar(C)RCO3羧酸羧酸酯酸酐酰卤酰胺乙烯酮COOH*COO*RCOOCOCOX*CONH2CONR2CH2=C=O,4RCO+HNuCRLNuORLCO+HLL加成消除(L=OH、OR、OCOR、X、NH2等）56CRHOCRHOHCRHOCOCOBH3H-O-R+H路 易 斯 酸质 子 溶 剂7ROH+RCOLRCOOR+HL8R-OH+RCOOHRCOOR+H2O9RCRCROHORCOHO立 体 效 应醇 CH3OH EtOH n

2、-C3H7OH CH2=CHCH2OH PhCH2OH 异 丙 醇 叔 丁 醇V 1 0.84 0.84 0.64 0.68 0.47 0.02610R COOHH+R COHOHR COHOHHCH2COOHHOHTsOH/PhH,HHOO11R COOHAlCl3R COOHAlCl3配位键(增加C的正电性)12OHHOCH3(CH2)3COOH100CH=CH-COOH+CH3OHBF3/Et2OOHOHHOCOOH+C12H25OHTsOHXylene对 甲 苯 磺 酸CH=CH-COOCH3OHOC(CH2)3CH3O+H2OOHOHHOCOOC12H2513NCN+R-C-OHOO

3、R-CH-OCNHHNCHNHNOCRO+OR-CH-OCNHNH+活性酯R-N=C=N-RCH3-N=C=N-C(CH3)3CH3CH2-N=C=N-(CH2)3-NEt2(CH3)2CH-N=C=N-CH(CH3)2N C NNO(CH2)214OHH3COCH3COOHHO CHCH3H2C+DCC/Et2OR.T.20minOHH3COCH3COOH酰化能力弱，因为可形成分子内氢键OHH3COCH3COO CHCH3H2C15NNCOOEtCOOEtEtO-C-N-N-C-OEtOOPPh3EtO-C-NH-N-C-OEtOOPh3PRCHOOR1CR2OR3PPh3R1CR2OHR3

4、RCOO+Ph3PROOH叔醇 构型反转CH2-C-CH2CH2OHCH3CHCH2CH2OCOPhPh3P+EtOOC-N+N-COOEtPhCOOH/THFOHOH部分选择酰化16OOCH2OHICOOH+DCC/DMAP25OOCH2ICOO96%17NCOOHH3CCH3OH/C6H6/HCl(gas)O2NCOOHHOCH2CH2N(C2H5)2/二甲苯HCl(gas)NCOOC2H5 HClH3CO2NCOOCH2CH2N(C2H5)2H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2HClFe/HCl45,2h18RCOOH+ROHRCOOR+H2O沸点高OHCORROHRHCRHOROO

5、RCROROH+HORCRO-H+RONa+ROHROH+RONaR=CH3，C2H5碱性强碱性弱RCOOR+ROHRCOOR+ROH沸点低R=CH3,CH2CH319H2CC COCH3OH3CH2CC COOC4H9OH3C+C4H9OHH2SO4OCH2CH2COOCH2CCH2OHOCH3+CH3OHCH3ONaCH3COOCCH3OOCH3COOOHCOCH3OH3C+CH3OHCH3ONa回流+20HNCOOCH2CH3CH3(CH2)3HOCH2CH2N(C2H5)2+C2H5ONaNHCCH3(CH2)3CH2CH2N(C2H5)2OO+C2H5OH21CCOOCH2CH3OH

6、N+CH3HOCH3CH2ONaCH3Br60-80,45minCCOOOHNCH3CCOOOHNCH3ch3Br(77%)22CCOOCH3OHN+CH3HONaCH3Br110-120CCOOOHNCH3CCOOOHNCH3CH3Br(50-60%)-环 戊 基-羟 基 苯 乙 酸 甲 酯3-羟 基-N-甲 基 四 氢 吡 洛N-甲 基 四 氢 吡 洛 酯23NS CRONSNNS CClONSHRCOOHRCOOHRCOCl+SPh3PPh3P=OEt3NEt3N2,2-二吡啶二硫化物吡啶硫酚2-吡啶硫醇酯NNO224NSCO(CH2)nOHNHSCO(CH2)nONHSCO(CH2)n

7、OOCO(CH2)nNHSn=14(88%)+25NCH3Cl.INCH3O-C-RO+RCOOHNCH3XNCH3o+HO(CH2)nCOOHEt3N,7.5-8hINCH3OICO(CH2)nOHCOOn(H2C)+26O2NNO2O2NOCORO2NNO2O2NClO2NNO2O2NOCORROH+R-C-OHO+R-C-ORO难 于 分 离,所 以 三 种 物 质 一 起 加 入27CH3CCH2OOCRRCOOH+H3CCCHROHRCOROCH2=C=O+CH3-C-CH3O制IPACCH2CH3H3CCCH3OHO产物稳定Cn-C4H9n-C7H15n-C18H37COOHCn-

8、C4H9n-C7H15n-C18H37COOCCH2CH3+H3C CCHZn2+175n-C18H37-OH/H+,6minCn-C4H9n-C7H15n-C18H37COOC18H37-nCH3CCH3O+28CROOCORHRCOOCOR+29OCRCOOROCROHCROHOHCRCOOR+CCH3ONHCCH3OOHOCH3CCOOH3C+NH2+OCRCOORAlCl3CROOCROAlCl3+30无机碱：（Na2CO3、NaHCO3、NaOH)去酸剂 有机碱：吡啶，Et3N CH3OH+Ac2ODMAF回流例C3H7COHCH3CH3+CCOOOEt3NTEADMAF:对 二 甲

9、 氨 基 吡 啶NCH3H3CCH3OAcCCOOOOHCCH3C3H7CH331羧酸-三氟乙酸混合酸酐（适用于立体位组较大的羧酸的酯化）OCRCOOF3COHCRCOOF3CCROCF3COOHH+CROOOCF3C(CF3CO)2O+RCOOH+CF3COOH羧酸-三氟乙酸混合酸酐的制备32羧酸-三氟乙酸混合酸酐（适用于立体位组较大的羧酸的酯化）例(CF3CO)2OH2NCH2OH+CH3CH2COOHH2NCH2OCOCH2CH373%COOHCH3CH3COHCH3+(CF3CO)2OCOOBu-t33羧酸-磺酸混合酸酐 羧酸-取代苯甲酸混合酸酐 OCRSO2ORRCOOH +RSO2

10、ClRCOCl +RSO2ClCRO+RSO2OHClClClCOClClClClCROOOC+RCOOH34其它CClOClCClOOEtCEtOOOEtCClOOOCR碳 酸 酯RCOOH其 它:35例：合成维生素E醋酸酯可用醋酸酐作催化剂 36例：镇痛药阿法罗定（安那度尔）的合成 NOHCH3CH3(C2H5CO)2O/Py/HCl(gas)NOCOC2H5CH3CH3HCl37ClOCRAlCl3CROAlCl4ClOCR+AlCl3ClOCRAlCl3配位键,增大碳的正电性无机碱:去酸剂有机碱：Py,Et3N,DMAPNN 4-吡咯烷基吡啶PPY：NNCH3CH3DMAP：38NCl

11、OCR+COCl+OHPyRtCH3H3CCH3COCl+Et3-C-OHAgCNHMPT六 甲 基 磷 酰 胺NROCCOOCH3H3CCH3COOCEt339CRONRRCRONNCRONNCRONNN将氮固定在缺电子环上N的共轭效应使酰胺酯化作用弱NNCNNORCNNOHNNH+RCOOH+CO2CDI碳酰二咪唑40RCNNORCNNOBrRCNNOBr+NBS活性强的酰化剂BrNOONOONBS+Br+41对于某些难以酰化的叔羟基,酚羟基以及位阻较大的羟基采用本法 制备方法：H2CCOOHRH2CCOHORH3C COROCH2=C=O +ROH-H42H2CCH2COCOH2CCH2

12、COCOORHH3C CH2CCOROO2CH2=C=OROH乙 酰 乙 酯 的 工 业 制 法43H3C CCH2OH2C CO酮 酸 类 在 TsOH催 化 下 与 烯 酮 作 用 得 内 酯H3C CCH2OH2C COOCCH3O+CH2=C=OTsOHH3C CCHOHH2C COOCCH3OCHCOCCH2H3COOHH3C CCH3OH3C CCH2OHH3C COOCCH3CH2CH2=C=O+IPA 乙 酸 异 丙 烯 酯良 好 的 乙 酰 化 试 剂44OHCH3OOCOPhCOCH3+PhCOClPyOHp-共 轭，羟 基 氧 的 亲 核 性 降 低，使 酚 羟 基 不

13、易 被 酰 化45H2CH2CCOOHCOOHH2CH2CCOOCOOOH2+POCl346例COOHH3CCH3CH3OHH3CCH3COOCH3H3CCH3H3CH3C+(CF3CO)2O立体 位阻 较大的 羧酸47例CCNCNH3COH3CCOCH3CH3O乙酰化试剂与反应(专门酰化酚羟基)OH活性部位N-乙酰基-1,5,5-三甲基-乙内酰脲(Ac-TMH)HOCH2OH+Ac-TMHCH3CNAcOCH2OH48比羧酸的反应更容易，应用更广OR-C-L+H2NRNRHCRO+HLDMF 工 业 生 产HCOOCH3+(CH3)2NHHCON(CH3)2甲 酸 酯 氨 解消炎痛酰卤的氨解

14、ClCOCl+NHH3COCH2COOHCH3NH3COCH2COOHCH3ClCO491 羧酸为酰化剂 RCOOH +H2NRRCONHR +H2ONNHCOCRODCC(1)CRONN(2)R C O POHOHOO(3)含磷化合物 POCl3、PPA(多聚磷酸）、PPYNNRCONHR502 2 羧酸酯为酰化剂羧酸酯为酰化剂 2 羧酸酯为酰化剂例 RC ORORC NHRO+H2NR+HORCH2NH2+OOOCH2NH COCH2CH2OHO512 2 羧酸酯为酰化剂羧酸酯为酰化剂 例 H2NCH2NORRCCOOEtCOOEt+H2NO2SOCH3CONO2NO2ONH2CH2NC2

15、H5+活性酯NHCCCNHCRROOO巴比妥类通用方法H2NO2SOCH3CONH2CHNC2H5舒比利523 3 酸酐为酰化剂酸酐为酰化剂 RC OCROORCHNRO+H2NRPy Et3N过量H2NRNO2NHCH3NO2NAcCH3例：Ac2O+H3CHC COOHNHCOCH3H3CHC CNHCOCH3O COOOEtH3CHC CNHCOCH3HNHCOCOOHClCOOEtCHNH2COOH羧酸中加入三氟乙酐或氯甲酸酯生成混合酸酐活性酰化剂3 3 酸酐为酰化剂酸酐为酰化剂533 3 酸酐为酰化剂酸酐为酰化剂 COCOOCOCOOHHNCHCH2PhCOOHCOCONCHCH2P

16、hCOOHPhCH2CHCOOHNH2如用环状酸酐酰化时，在低温下常生成单酰化产物，高温加热则可得双酰化亚胺544 4 酰氯为酰化剂酰氯为酰化剂 例 RC ClORCHNRO+H2NR+HCl(加 去 酸 剂：有 机 碱 Py,Et3N)HCCOClNHHClSNMe3SiOOCCH3H2NO+Et3NCH3CN,-254 4 酰氯为酰化剂酰氯为酰化剂CH CONH2SNHOOCCH3HNO55NH2+Ac2ONHAcCOOEtCOOEtNH2ClCONHCONHClCl+2Na脂肪胺芳胺NH2Rp-共轭因为56NH2ClONHCOOEtClONHCOClONNCOOEt+ClCOOEtPyH

17、NN COOEtNH2BrBrBrNHCOCH3BrBrBrAc2O/H2SO457碳原子上电子云密度高时才可进行酰化反应 CCHO-CH=CH-CH-RCOZCRO+Lewis(Z=-X,-OCOR,-OH,OR)RCClORCClOAlCl3R-COALCL4R-COALCL4+AlCl3+机理：58F-C反应的影响因素(1)酰化剂的影响：酰卤酸酐羧酸、酯 CO的位为叔碳时发生烃化反应H3CCCCH3ClOH3CH3CC CCH3ClOH3CAlCl3H3CCCH3CH3AlCl4CCH3CH3CH3AlCl3+CO+59AlCl3有脱去-OCH3中小分子-CH3的能力CH3OCH3+CH

18、3CHCHCClOCH3OCH3CHHCCH3OCH3OCH3OCH3CH3OCH3OAlCl3CS2AlCl3主+次,不饱和酰化剂,分子内酯化60OOOCOOHCOCH3+AlCl390H2SO4100 2hOO81%COOHH2CCH3H2SO4100 2hOCH3CH3Zn-HgHCl邻对位电效应等价，但邻为位阻大，如时间长，也可进攻对位clemmensen还原，只还原酮或醛中的羰基CH3用酸酐作酰化剂，可制取芳酰脂肪酸，并可进一步环和得芳 酮衍生物61(2(2）被酰化物的影响（电效应，立体效应）被酰化物的影响（电效应，立体效应）邻对位定位基对反应有利（给电子基团）有吸电子基（-NO2.

19、-CN,-CF3等）不发生反应有-NH2基要事先保护,因为,其可使催化剂失去活性，变为 再反应导入一个酰基后，使芳环钝化，一般不再进行傅-克反应 H2NC CH3O62芳杂环立体效应 OSNH呋喃噻吩电荷高的芳杂环CH3CHH3CH3C位阻大63（3 3）催化剂的影响）催化剂的影响 （4 4）溶剂的影响）溶剂的影响 CCl4,CS2。惰性溶剂最好选用.Lewis酸：活性顺序AlBr3AlCl3FeCl3BF3SnCl4ZnCl2PPA，浓H2SO4（此反应不用溶剂）酰卤，酸酐羧酸五元杂环中质子酸：NO2沸 点 高 不 好 回 收但 收 率 很 高，因 为 使 反 应 在 均 相 中 进 行64

20、65ROOR+RCNHClZnCl2ROORRCO水 解通 式-酚或酚醚在氯化氢和氯化锌等Lewis酸的存在下，与腈作用，-随后进行水解，得到酰基酚或酰基酚醚ORROCRNHORROCRO机 理：R-CNHClZnCl2RC=NHZnCl3ORROH2OR CNHCl66影响因素：要求电子云密度高，即苯环上一定要有2个供电子基（一元酚不反应）CRNHOOHOHCRHNOHOHCROOHOHOHRC=NHH2OO-酰 化，此 时 O比 芳 环 亲 核 能 力 强此 时 芳 环 亲 核 能 力 强67最终产物为苯甲醛（适用于酚类及酚醚类芳烃）通 式ArH+HCNCNHHCHOHClZnCl2H2O

21、活性：R-CH=NH对芳环要求降低，只存在一个供电子基也可以H-CH=NH芳香化合物在三氯化铝或芳香化合物在三氯化铝或二氯化锌存在下与二氯化锌存在下与HCNHCN和和HClHCl作用所发生的芳环氢被甲酰基取代的反应。作用所发生的芳环氢被甲酰基取代的反应。68OHHOOHOHHOOHCH3CNHOHHOOHCH3CO+CH3CNHCl/ZnCl2H2OCH3H3CCH3CH3H3CCH3CHOZn(CN)2/HClH2OZn(CN)2 +2HCl2HCN +ZnCl269机理 RNRCHORNHR+POCl3+ArHH2OArCHO+通式在芳环 上导 入甲醛NH2NH2OHOHRRHOSAr：用

22、用N-N-取代甲酰胺作酰化剂，三氯氧磷催化芳环甲酰化的反应取代甲酰胺作酰化剂，三氯氧磷催化芳环甲酰化的反应RNRCHOPClClClORNRCH+RNRCHClORHCClNRRORCHOOR亲 电 取 代H2O-氯 化 亚 胺ClOPOCl270影响因素：(1)被酰化物：芳环上带有一个供电子基即可(2)酰化剂(3)催化剂（活化剂）例 HCNCH3CH3OHCON(DMF)具 有 甲 酰 胺 结 构ClCClOOSClOHCOCClOHCPOCl3 SOCl2在反应中形成SSCHO DMF/POCl3 H2OCHO DMF/POCl3 H2OVilsmeier71ArOH+NaOH+CHCl3

23、CCl4ArCHOCClClClCClClClHCHCl3OH-Cl-CCl2卡宾OHCCl2OCHCl2CCl2+OHH2OOCHOOHCHO机 理:72例OHCHOCH3OHCH3CHCl3/NaOH6070+OH3CCHCl273HCCH2CCHRRCOH2CRRH2CXYCOR74RCHCH2RCClORCHCH2+RCHCHCROAlCl3加成的方向服从马氏规则,酰基优先进攻氢原子较多的碳原子75机理RCClO+AlCl3RCClOAlCl3RCClOAlCl3RCOR-CH=CH2RHCH2CCRORHCHCCROCl HR CHCHCRO-HCl(共 轭)Cl-H+R CHCHC

24、RO(共 轭)76CH3CH3COCH3CH3COClAlCl3+H3CCHH3CCH2CH2COCl+AlCl3HCCHCCl4CHCCH2CHClCHCH3CH3O62-80%77RC CHOXYH2CXYRCClO+B:-NO2-COR-SO2R-COOR-CN-SOR-PhH2CXY78机 理H3CCH2CCOOEtOB:H3CCHCCOOEtORCOClH3CCHCCOOEtOCORH3CCH2COCORH3CCHCCOOHOCORHH2O-CO2脱酯基NH4Cl/NH4OH脱乙酰基H2CCOOEtCOR79ClCOCl+CH3COCH2COOC2H5ClCOCHCOOC2H5COC

25、H3NH4Cl/NH4OH/H2O脱乙酰基ClCO CH2COOC2H5H2SO4/H2OClCO CH3氯 苯 乙 酮(氯 喘 定 的 合 成 中 间 体)ClCO CH380（1）a Claisen反应ORCRH2COORCArOCHCCArOORRO+EtONa酯 与 不 含-H的 酯 的 缩 合HCCRH2COCOEtROORCRH2COEtONa酯 自 身 缩 合ORCRH2CO+81机 理CH3COOEtCH2COOEtB:CH2COOEtCH3COEtOCH3COOEt+CH2COOEtCH2-CCH3COOEtOCH-CCH2COOEtOH+CH2-CCH3COOEtOB:82

26、影响因素：i）ii)CH3COCCHORRCH2CORR碱：用EtONa用Ph3ONa NaH NaNH2(强 碱)强RR溶剂：(甲苯)液氨（质子性溶剂）；石油醚(N,N-二甲基甲酰胺)EtONa/EtOH(质子性溶剂）Ph3ONa/Xylene;DMFNaH/DMF;TolNaNH2/83iii)iii)酯的结构的影响酯的结构的影响 不同酯之间的交叉缩合，产物复杂，只有两种酯之间一个不不同酯之间的交叉缩合，产物复杂，只有两种酯之间一个不含含 -H,H,交叉酯缩合才有意义。常用的不含交叉酯缩合才有意义。常用的不含 -H H的酯是：的酯是：HCOOC HCOOC2 2H H5 5、(COOC(C

27、OOC2 2H H5 5)2 2、CO(OC CO(OC2 2H H5 5)2 2、ArCOOC ArCOOC2 2H H5 5 84HCOOEtCH3ONaHCOCH COOEtFFCH2COOEt+CHCH3COOEt+NaHPhHPhCOOEtCH3CH2COOEtCOOEtCOOEtCHCOOEtCCO OEtCHCOOEtCOOEtCH2COOEt+EtONaHO85例：苯基丙二酸二乙酯（苯巴比妥中间体）的合成C2H5ONa80-90,回流，10h HCl-COC6H5C-COOC2H5COOC2H5C6H5CHCOOC2H5H+C2H5O CCOOC2H5OC6H5CHCCOOC2

28、H5OCOOC2H586（1）b H2CH2CCOOEtCOOEtCOOEtCOOEtOOEtONaClaisenH2CCH2COOEtCCHOCOOEtCH2COOEtDieckmannH/H2OOO2COEtCOEt(H2C)nCOCH(H2C)nCOOEtEtONaOH2CO87RCH2CRORCHCCORRORCOOEt+H3CCCH3OH3CCOEtOH3CCH2CCOCH3O+PKa=20PKa=25酮的酸性强88H3CCORH2CCOCH CORR弱酮 与 酯 的 反 应H2CCCH3OH3CCH3CH2CCH2CCH2CH3OOH3CCHCCOCH2CH3OCH3+CH3CH2

29、COOEtNaH/Et2O3051%+9%89OCHO例O+HCOOEtNaHEt2O在 酮 的 位 引 入 一 个 醛 基EtOCCOEtOOClCHCNCOCOOEtClCHCNCOOEtClCH2-CN+EtONa-CO90CHCHOH+R2NHCHCHNOHHRRCCHNRRHNOHNHN91HC CH NRCClOHCCORCHNH2OHCCORCO92H3CCHH3CCHOOHN+CH3COClH2OOCH3NHCH3NCH3OCRO+H2ORCOClH3CCH3CCHONH3CCH3CCHCOCH3OCNHHHHH在同一个平面上位阻太大9394引入永久性酰基。是合成许多药物时常用的反应（请记下）例例1扑热息痛（对羟基乙酰苯胺）的合成（一种解热镇痛药），其制备经过乙酰基化反应ClNO21NaOH,H2O2H2O,H+OHNO2OHNH2OHNHCCH3H2,Ni(CH3CO)2OO95RCClORCClOAlCl3RCClOAlCl3RCO机理+AlCl3RHCH2CCRORHCHCCROCl HR CHCHCRO-HCl(共轭)R-CH=CH2Cl-H+R CHCHCRO(共轭)