Những vấn đề liên quan đến quá trình acyl hóa

Chủ đề ACYL HÓA LỚP Dượ c 13-2018 a ó h K Cơ chế phản ứng Khái niệm phân loại phản ứng acyl hóa yếu tố ảnh hưởng trình acyl hóa Mục tiêu Các tác nhân trình acyl hóa Các ví dụ ứng dụng Đại cương  nhóm acyl (RCO-) Acyl hóa trình thay nguyên tử hydro hợp chất hữu RCO- 1.1 Định nghĩa COCH3 Đại cương + + CH3COOH Tên acid xuất xứ Acid carboxylic H2 O 1.2 Phân loại Công thức nhóm acyl R-CO-  gốc loại nhóm –OH từ acid vô có oxy R-SO Acidlại sulfonic Bán ester acid carbonic R-OCO-  R: mạch thẳng nhân thơm Acid carbamic R-NH-CO- Đại cương Mục đích trình acyl hóa Tạo hợp chất với tính chất + CH3COOH + H2 O  Acetanilic thuốc hạ nhiệt, độc Anilin Tạo nhóm bảo vệ cho trình tổng hợp hóa học VD: Tổng hợp sulfamid: trước sulfocloro hóa anilin cần bảo vệ nhóm amin cách acetyl hóa Tạo hợp chất trung gian trình tổng hợp hóa học Đại cương 1.2 Phân loại Acyl hóa nhóm -OH ( alcol, phenol, enol acid carboxylic)  Sản phẩm: este O-acyl hóa anhydride hóa ROH + R’COX  ROCOR’ + HX RCOOH  (RCO)2O + H2O N-acyl hóa Acyl hóa amoniac amin hữu (bậc1, bậc 2)  sản phẩm: amid R-NH2 + R’COX  RNHCOR’ + HX S-acyl hóa Acyl hóa nhóm –SH thioalcol thiophenol Sản phẩm: thioeste R-SH + R’COX  RSCOR’ + HX C-acyl hóa Thay hydro h/c hữu chứa hydro hoạt động H2C(COOR)2 + NaOC2H5  NaCH(COOR)2 NaCH(COOR)2 + CH3COCl  CH3COCH(COOR)2 Cơ chế phản ứng Tác nhân acyl cắt theo kiểu 2.1 Acyl hóa theo chế gốc Có loại chế 2.2 Acyl hóa theo chế điện tử 2.3 Acyl hóa theo chế nhân Cơ chế phản ứng Acyl hóa theo chế gốc c Tá â nh n Peroxid CH3CHO + CH3CO CH3CH=CH2 + H CH3CH2CH2COCH3 Cơ chế phản ứng 2.2 Acyl hóa theo chế điện tử mang điện tích dương  tác nhân điện tử Oxy có độ âm điện lớn Đôi điện tử lệch phía O Nhóm acyl dễ bị phân cực Hút điện tử mạnh + dễ phân li thành cation acyli (RCO ) Cơ chế Cơ chế phản ứng 2.3 Acyl hóa theo chế nhân Ít gặp ( khả tạo anionacyli (RCO ) khó) Trường hợp đặc biệt: Aldehyd môi trường kiềm mạnh  dimer Tác nhân acyl hóa -OH: acid carboxylic Tác nhân acyl hóa có công thức chung R -OR: ester X -NH2: amid -OCOR: anhydride -X: halogenid acid Các tác nhân acyl hóa thường gặp Acid carboxylic Este Amid Anhydrid acid Halogenid acid Xeten 10 Tác nhân acyl hóa 3.1 Các acid carboxylic Thường acyl hóa amin alcol Các acid thường dùng: acid fomic, acid acetic Vì Acid carbocylic khả acyl hóa phenol? 11 Tác nhân acyl hóa 3.2 Các este Không tác nhân acyl hóa Nhưng sử dụng nhiều trường Đặc biệt este có nhóm hút điện tử mạnh hợp mạnh phân tử O-, N-, C-acyl hóa 3.3 Các amid Là tác nhân acyl hóa yếu  sử dụng Hai tác nhân hay dùng: formamid (HCONH2) carbamic (H2NCONH2) 12 Tác nhân acyl hóa 3.4 Các anhydrid acid Là tác nhân acyl hóa mạnh acyl hóa amin, alcol, phenol Tác nhân hay sử dụng anhydrid acetic: bị thủy phân nước  acyl hóa môi trường nước kiềm Tác nhân hỗn tạp (anhydrid acid khác nhau)  nhóm acyl hoạt hóa vào phân tử cần acyl hóa Xúc tác thường amin bậc 13 Tác nhân acyl hóa 3.5 Các halogenid acid Halogenid acid chất lỏng, dễ Là tác nhân acyl hóa mạnh bị phân hủy nước  phải dùng base hữu pyridin, triethylamin, làm chất hấp phụ để tạo HX ROH + R’COX  R-OCOR’ + HX RNH2 + R’COX  R-NHCOR’ + HX 14 Tác nhân acyl hóa 3.6 Xeten (CH2=CO) Là tác nhân acyl Acyl hóa nhóm -OH alcol, hóa mạnh -NH amin, -OH acid o Là tác nhân acyl hóa chọn lọc nhóm –NH amin t thường phản ứng mạnh với –NH amin mà không phản ứng với –OH alcol 15 Một số yếu tố cần ý trình acyl hóa Xúc tác Giai đoạn đầu cần cung cấp nhiệt cho Dung môiphản ứng Nhiệt độ Làm lạnh Acyl hóa trình tỏa nhiệt loại bớt nhiệt phản ứng Acid base làm chất xúc tác chất tham gia phản ứng (alcol amin) Thường Giai đoạn cuối cung cấp nhiệt trở lại để phản ứng kết thúc tác nhân acyl hóa Acyl hóa alcol amin halogenid Acyl hóa alcol acid acetic (este hóa) anhydride acetic Trường hợp chất tham gia phản ứng không hòa tan tác nhân acyl hóa  dùng dung môi trợ tan thích hợp (benzen, Tùy chất tham gia phản ứng tác nhân mà nhiệt độ phản ứng khác toluen,…) 0 VD: Tác nhân acid carboxylic, acyl hóa alcol cần tiến hành 200 C, acyl hóa amin 120-140 C Tác nhân halogenid acid cần nhiệt độ 50 C  xúc tác amin bậc 3: triethylamin, pyridine, quinolin  xúc tác H2SO4 16 Một số ví dụ 5.1 Điều chế thuốc hạ nhiệt giảm đau aspirin Xt H2SO4 đặc o 80-90 C Thời gian 30-40 phút Acid salicylic Để nguội, lọc thu tinh thể Rửa nước  sấy thu sản phẩm 17 5.2 Bán tổng hợp thuốc sốt rét artesunat Xúc tác: amin bậc pyridine, triethylamin + dihydroartemisinin Anhydrid succinic 18 5.3 Điều chế acetanilid Phương trình phản ứng: Anilin 19 Anilin H2O cất liên tục H2 O AcOH o 140 C Giữ 8-10 Sấy Rửa lại nước, lọc Hình 6.1 Sơ đồ thiết bị điều chế acetanilide Bình phản ứng Cột tách Sinh hàn Nồi kết tủa Máy vẩy li tâm Tủ sấy 20 LỚP Dược Khóa 2013-2018 ... este O -acyl hóa anhydride hóa ROH + R’COX  ROCOR’ + HX RCOOH  (RCO)2O + H2O N -acyl hóa Acyl hóa amoniac amin hữu (bậc1, bậc 2)  sản phẩm: amid R-NH2 + R’COX  RNHCOR’ + HX S -acyl hóa Acyl hóa. .. ứng Khái niệm phân loại phản ứng acyl hóa yếu tố ảnh hưởng trình acyl hóa Mục tiêu Các tác nhân trình acyl hóa Các ví dụ ứng dụng Đại cương  nhóm acyl (RCO-) Acyl hóa trình thay nguyên tử hydro... kết thúc tác nhân acyl hóa Acyl hóa alcol amin halogenid Acyl hóa alcol acid acetic (este hóa) anhydride acetic Trường hợp chất tham gia phản ứng không hòa tan tác nhân acyl hóa  dùng dung môi