acilezési folyamatok kémiai technológia BAS
Acilezést bevezetésének folyamatában acilcsoport be a molekulába a szerves vegyület hidrogénatomok helyett, vagy egy fém. RazlichayutS-, N- és O-acilezés.
Az acilezőszerek közé tartoznak acil vegyület általános formulyR-CO-Y, ahol R jelentése alkilcsoport, arilcsoport, heterociklusos csoport; Y- kilépőcsoport = Hlg, R-COO-, OH, OR, NH2, NHR, NR2. és takzheN3. Szintén a acilezőszerrel ketén, diketént és mások.
A bevitt acil-csoport egy molekulában a szerves anyagok, például tselyuvremennoy labilis védőcsoport (leggyakrabban -NH2), így UC változtatni a szénvázhoz a molekula és az anyag kölcsönöz új tulajdonságok.
Acilezése az egyik leggyakoribb eljárások szintézisére gyógyszerek és vitaminok, valamint az előgyógyszerek szintézisét. Sok előgyógyszerek közé tartoznak az acil-csoportok. A szervezetben, kialakítva dezacilezési anyagnak nagyobb biológiai aktivitással rendelkezik, amelyet nem lehet közvetlenül vittük be a test egy nagy adag toxicitása miatt, vagy más okok miatt.
Acilezés a C (c-acilezés)
1. C-acilezése arének Friedel-Crafts aromás -synthesis ketonov- mechanizmus és módszerek osuschestvleniyarodstvenno alkilezett a Friedel-Crafts-acilezés.
A reakció mechanizmusa - elektrofil szubsztitúció, de ellentétben az alkilezési reakció - visszafordíthatatlan.
Katalizátorok acilezést - ugyanabból az anyagból, mint a alkilezés: protikus vagy aprotikus sav, alumínium-oxid, szilikagél, stb ...
A mechanizmus a képződése elektrofil részecskék:
Ennek eredményeként a kölcsönhatás a katalizátor elektrofil acilezőszerek képződött részecskék:
- Először is, a bipoláris komplex, amely gyengébb, de valószínűbb, reagens, mint a szabad acylium kation.
- Másodszor, kationyatsiliya [RC = ORCO ], amelyek lényegesen stabilabbak, mint alkilkationy (köszönhető, hogy a több, egyenletes eloszlását az elektron felhők részecskék). acylium sókat elkülöníthetjük és oharakterizovany.Primerom sluzhitborftorid atsetiliyaCH3 CO BF4 -. Ezek generált, mint egy Lewis-sav, és az ásványi savakat. Szerves savak ásványi savak alakítjuk közegben acylium ionokat gyakorlatilag teljesen.
Lewis-sav: Először, alkotják az aktív fajok; másrészt, kölcsönhatásban áll a képződött ketont, és így eltávolítjuk a reakciózónából a termék:
Azonban kolichestvokisloty Lewis kell lennie legalább 1 mol per mol szubsztrát.
Ha bármilyen okból egy keton marad a reakció, ez reagál a katalizátorral, vagy acil-kation elektrofil másodlagos részecskeleválasztó. reagálni képes egy szubsztrátumot, képződését eredményező reakció melléktermékek:
Ellentétben arenovne soprovozhdaetsyapoliatsilirovaniem alkilezést acilezéssel. mert így kapott ketont kevésbé aktív, mint a szubsztrát, iperegruppirovkami. mert acylium kation sokkal stabilabb, mint az alkil-kation, és irreverzíbilis reakció. Azonban, amikor elágazó láncú csoportokat hasítható és a kapott CO ahol karbokationok acilező és alkilátok arén:
A) C-acilezésével arének savkloridokat széles körben használják a szintézisében hatóanyagok. savkloridok - a legaktívabb acilezőszerek, hanem a legdrágább és mérgező.
A reakciókörülmények (hőmérséklet, idő, katalizátor) aktivitása függ a szubsztrát és a klorid.
- Egy aktív szubsztrátum és acilezése arének kloridok és végezhetjük katalizátor nélkül:
- Azonban, leggyakrabban a szintézisét ketonok jelenlétében végezzük egy erős katalizátor - alumínium-klorid - alacsony hőmérsékleten:
- Amikor a cink-klorid. a reakció súlyosabb körülmények között. Így gyártásához hazai trankvilizatorafenazepama p- bróm-anilin először acilezzük az aminocsoporton át 100-160 ° C-on, majd a reakcióelegyet zagruzhayuthlorid cink és a hőmérsékletet emeljük 190-198 ° C-on A terméket izoláljuk és hidrolizáljuk híg kénsavval:
B) C-acilezésével arének savanhidridek fordul elő sokkal ritkábban, mint reakcióba lép a szubsztrátum molekula csak a fele az acilezőszer, amely suschestvennymnedostatkom módszer. Ebben a tekintetben az acilezést főleg ecetsav és ftálsavanhidrideket, a leginkább hozzáférhető és legolcsóbb.
- Az ecetsav-anhidrid atsiliruyutatsidofobnye öt-tagú heterociklusok egy heteroatommal, amelyek hatására erős ásványi savakra razrushayutsya.Katalizatorami protikus sav (például foszforsav) és Lewis-savak (olovaIV-klorid):
Ftálsavanhidrid prisutstviihlorida cink atsiliruyutaktivnye arénában. például fenolt vsinteze Phenolphthalein (indikátor hashajtó):
A reakciót 100-105 ° C-on Ebben az esetben, miután az acilezési reakcióban a kapott ketont gidroksialkiliruet második molekulához fenol.
Amikor kevésbé aktív acilezése arének (benzol és homológjai) ispolzuyutbolee aktív katalizátort. Például sintezebenzoilbenzoynyh savak, amelyek a kiindulási syremdlya szintézisét antrakinon és származékai, alumínium ispolzuyutftalevy anhidrid prisutstviihlorida:
Alumínium-klorid Ebben a reakcióban túladagolják (2-2,5 mól egy mól ftálsavanhidrid). A reakció nagy ipari jelentősége. Továbbá például a benzol, ftálsavanhidriddel kölcsönhatásba léphet a klór-benzol, toluol, naftalin, stb
B) C-acilezésével karbonsavak, mert alacsony aktivitása is ritkán használják, mint anhidridek. Egy példa ez a módszer lehet egy antrakinon gyűrűzárás vkisloy közegben a fenti példában.
Továbbá savas katalizátor lehet cink bythlorid (geptilrezortsina szintézis):
2. acilezése Gattermanu-Koch - szintézise aromás aldehidek (variáns C-acilezés Friedel-Crafts-acilezés). Formilhlorid egy instabil vegyület. Azonban, a megfelelő emuatsily ion képződik átadásával szén bezvodnyhoksida (II) és a hidrogén-klorid elegyet arén, alumínium-klorid és réz (I):
A reakció lép be az arénába. Tevékenység, amely reaktsiyahSE nem nizhegalogenbenzolov (kondenzált policiklusos szénhidrogének, polyalkylbenzene et al.). Fenolok nem reagál. Az aromás gyűrű belép lishodnaformilnaya csoport. szinte kizárólag a par-helyzetben a meglévő helyettes.
Hozam aldehidek 25-60 ° C-on jellemzően körülbelül 50-60%, de a nyomás növelésével (akár 3,9 MPa), ez 90% -ra emelhető.
A szubsztrátok olyan aromás és heteroaromás vegyületek (köztük egy 5-tagú heterociklusok atsidofobnye) és olefinek aktivirovannym-hidrogénatom:
4. A reakciót Reimer-Timana- szintézisét aromás o-hidroxi-aldehidek fenol és kloroform, lúgos oldatban (formilezési alkilezéssel). Yavlyaetsyadihlorkarben elektrofil. amely úgy állítjuk elő kloroformban egy lúggal.
A szubsztrátum lehet szubsztituált fenolok szubsztituenssel első fajta, naftolok és szubsztituált naftolok, hidroxi-kinolin, tiazol, stb valamint a pirrol, indol, és hasonló heterociklusos csoportok:
5. Kolbe-Schmidt-reakció - szintézise aromás hidroxi-fenolát és a szén-dioxid (C-acilezésével egy szénsav-anhidrid) .A Jelenleg úgy gondoljuk, hogy a reakció végbemegy a lépés obrazovaniya komplex:
Az eljárást végrehajthatjuk egy autoklávban. keverőlapáttal ellátott keverővel és nagy teljesítményű speciális kabát fűtéséhez a nagynyomású gőzt. Vízmentes nátrium-fenolátot-ra melegítjük, 180 ° C-on, és nyomás alatt vezetjük be az autoklávba szén-dioxid. Ez képezi a nátrium-szalicilát.
Szintén ebben a reakcióban fenolok is reagálnak, és aminofenolok. Így szerkesztette -aminofenola poluchayutp -aminosalitsilovuyu sav (PAS):
6. Acilezés cikloalkénekből és alkének. Elektrofil kialakult részecskék a reakció körülményei között a acilezésével arének a Friedel-Crafts-acilezés lehet reagáltatni alkének és tsikloalkenamipo elektrofil addiciós mechanizmus. Alakult etom-szubsztituált karbonil-vegyületek instabilak, és, bizonyos feltételek mellett, a hidrogén-halogenidet lehasítjuk, víz, stb Ezért, reakciójával alkének acil-vegyületeket együtt kialakított adduktum termékek és acilezés:
Sok esetben, a kapcsolási termék lehet az elsődleges: