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酰化

鎖定
酰化又稱酰基化,酰化作用,是指在有機分子中的氮、氧、碳或硫等原子上引入脂肪族酰基RCO-或芳香族酰基ArCO-的反應。酰化之後的產物是酮(醛)、酰胺和酯等化合物。按照酰基導入部位可以將酰化反應分為氧酰化、氮酰化和碳酰化反應。酰化試劑一般為羧酸或者是羧酸衍生物,也可以按照酰化試劑的種類將酰化反應進行分類。
中文名
酰化
外文名
acylation
又    稱
酰基化,酰化作用
酰化劑
酰滷>酸酐>羧酸
酰化類型
C-酰化,N-酰化,O-酰化

酰化概念

酰化,又稱酰基化,酰化作用。是指底物與酰化試劑在一定的條件下將酰基引入底物分子中的過程。酰化試劑的種類比較多,例如羧酸,羧酸酯,酸酐,酰氯等。根據酰化試劑酰化能力的大小選擇不同的條件進行酰化反應。酰化之後的產物是酮(醛)、酰胺和酯等化合物,其機理包括雙分子親核取代反應單分子親核取代反應。常見的人名反應是傅-克酰基化反應。 [1] 

酰化酰化劑

常用的酰化劑有羧酸,酰氯,酸酐,羧酸酯,酰胺以及其他酰化試劑(如乙烯酮)。按酰化能力的次序是:酰滷>酸酐>羧酸酯>羧酸>酰胺。各種酰化試劑發生反應的機理是不同的。例如羧酸作為酰化試劑時,一般是按照SN2歷程進行的。酰氯是一個活潑的酰化試劑,酰化能力強,其所參與的酰化反應一般按照單分子歷程進行。反應中有氯化氫生成,所以常加入鹼性催化劑以中和反應中生成的氯化氫。酸酐是一個強的酰化試劑,其酰化反應一般按照SN1歷程進行,質子酸、Lewis酸和吡啶類鹼對酸酐均有催化作用,可使之釋放出酰基正離子或使其親電性增強。羧酸酯是一個較弱的酰化試劑,其酰化反應一般是按照SN2歷程進行,反應是可逆的。羧酸甲酯、羧酸乙酯和羧酸苯酯。一般的酰胺由於其結構中氮原子的供電性,酰化能力較弱,很少將其用作酰化試劑,而一些具有芳雜環的酰胺活性較強,常常用於氧酰化和氮酰化反應中。最為常用的是酰基咪唑。 [2] 

酰化酰化類型

按照酰化時與酰基相結合的原子的不同,酰化可分為以下三種主要類型:
①C-酰化 是一種形成新的碳-碳鍵的縮合反應,其中最重要的是酰基取代芳環上的氫生成芳酮的過程。例如醋酐與萘在二氯乙烷溶劑中,在90°C發生如下酰化反應
化學方程式 化學方程式
C-酰化最常用的催化劑是無水三氯化鋁,因為它非常活潑。但是對於活潑的被酰化物,為了避免副反應,需要用温和的催化劑如無水氯化鋅、多聚磷酸等。
②N-酰化 伯胺基或仲胺基上的氫被酰基取代生成酰胺的過程。例如:
化學方程式 化學方程式
如果羧酸不夠活潑,就需要使用羧酸加三氯化磷酸酐或酰氯化酰化劑
③O-酰化 醇或酚分子中羥基的氫原子被酰基取代或炔烴與酸反應的過程,因為生成的產物是酯,所以又稱酯化

酰化藥物合成應用

酰化 酰化
酰化反應在藥物合成中有着廣泛的應用,酰基是某些藥物重要的藥效基團,在許多藥物結構中含有酰基。例如,在甾體抗炎藥保泰松的結構中的C3和C5位的酰胺羰基、抗精神藥氟哌啶醇結構中的酰基苯等均是其活性所必需的基團。許多含羧基、羥基、氨基等官能團的藥物通過酰化反應形成酯或酰胺的修飾生成“前藥”,可以改變原來藥物的理化性質、降低毒副作用、改善體內代謝、提高療效等。此外酰基也是藥物合成中官能團轉換的重要合成手段,酰基可通過氧化、還原、加成、成肟重排等反應轉化成其他集團。在涉及羥基、氨基、巰基等基團保護時,將其酰化也是一個常見的基團保護方法。 [2] 
參考資料
  • 1.    邢其毅.基礎有機化學第三版(上冊):高等教育出版社,2005
  • 2.    郭春.藥物合成反應:人民衞生出版社,2014