Slide công nghiệp dược Phản ứng acyl hóa

Khái niệm Acyl hoá: thay nguyên tử hidro của hợp chất hữu cơ bằng nhóm acyl RCO- • Mục đích của quá trình acyl hoá - Tạo ra hợp chất có tính chất mới - Tạo ra nhóm bảo vệ trong tổng hợp

PHẢN ỨNG ACYL HOÁ

1 ĐẠI CƯƠNG

1.1 Khái niệm

Acyl hoá: thay nguyên tử hidro của hợp chất hữu cơ bằng nhóm acyl (RCO-)

• Mục đích của quá trình acyl hoá

- Tạo ra hợp chất có tính chất mới

- Tạo ra nhóm bảo vệ trong tổng hợp hữu cơ

- Tạo ra hợp chất trung gian trong tổng hợp hoá học

R-H + (CH CO) O �� � R-COCH + CH COOH

Ví dụ 1:

Phản ứng acyl hoá hidrocacbon:

Ví dụ 2: Phản ứng acyl hoá amin:

1.2 Phân loại

a) O-acyl hoá:

Thay thế H của nhóm –OH: ancol, phenol, enol hoặc phenol bằng nhóm acyl  thu được các este hoặc anhidrit

Ví dụ:

ROH + R'COX ROCOR' + HX 2RCOOH (RCO) O + H O

���

���

b) N-acyl hoá

Acyl hoá amoniac hoặc amin hữu cơ để thu được các amid

Ví dụ:

2

R-NH + R'COX ���R-NH-CO-R' + HX

c) S-acyl hoá

Acyl nhóm –SH của thioancol hoặc thiophenol thu được các thioeste

Ví dụ:

R-SH + R'COX ���R-S-CO-R' + HX

d) C-acyl hoá

Thay thế H của những hợp chất hữu cơ chứa H hoạt động

Ví dụ:

Na

C(COOR) + OC H CH(COOR) + C H O CH(COOR) + CH CO CH CO-CH(COOR

�� �

�� �

2 TÁC NHÂN ACYL HOÁ

Tác nhân acyl hoá có dạng:

2.1 Các axit cacboxylic

 Dùng acyl hoá amin và alcol thu được sản phẩm là các este (không acyl hoá được phenol)

 Hay sử dụng axit formic, axit axetic

 Ví dụ:

CH3COOH + C2H5OH CH� 3COOC2H5 + H2O

2.2 Các este

 Este là tác nhân acyl hoá trung bình và yếu, được sử dụng trong nhiều trường hợp, đặc biệt là những este có chứa nhóm hút điện tử mạnh

Ví dụ:

Clorocacbonat etyl là tác nhân được sử dụng để đưa nhóm etylcacbonat vào phân tử hợp chất hữu cơ

2.3 Các amid

 Là tác nhân acyl hoá yếu  ít được sử dụng

 Hay được sử dụng formamid (HCONH2) và carbamid (H2NCONH2)

 Carbamid được dùng để acyl hoá alcol thành uretan

2.4 Các anhidrit axit

• Tác nhân acyl hoá mạnh, acyl hoá amin, ancol, phenol

• Hay được sử dụng là anhidrit axetic, do ít thuỷ phân trong nước  có thể acyl hoá trong môi trường nước hoặc môi trường kiềm

• Xúc tác: amin bậc 3 như trietylamin, pyridin, vv

• Ví dụ: Tổng hợp Aspirin

2.5 Các halogenua axit

• Acyl hoá rất mạnh, clorua axit được sử dụng nhiều nhất

• Ít bị thuỷ phân, clorua axit của axit thơm, sulfonyl clorua,

có thể dùng để acyl hoá trong dung dịch kiềm 10-20% hoặc cacbonat kiềm

• Một số tác nhân acyl hoá: axetyl clorua, benzoyl clorua, photgen, benzensulfoclorua, vv

• Ví dụ:

3 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG

• Kiểu phân cắt lk

• Cơ chế SR, SE, SN

Acyl hoá theo cơ chế ái điện tử

• Cation acyli (RCO+) là tác nhân ái điện tử  SE

• Cơ chế

R C

O X

R C

O

+ X

R C

O

O H

O

4 CÁC YẾU TỔ ẢNH HƯỞNG TỚI PHẢN ỨNG ACYL HOÁ

4.1 Xúc tác

• Xúc tác axit hoặc bazơ tuỳ thuộc vào tác nhân phản ứng.

Ví dụ: Acyl hoá ancol, amin bằng halogenua axit hoặc anhidrit

axit, sử dụng xúc tác bazơ là các amin bậc 3 như trimetylamin, pyridin

4.2 Dung môi

• Dung môi thường là các chất phản ứng

• Dung môi trợ tan (benzen, toluen, clobenzen, )

4.3 Nhiệt độ

• Acyl hoá là quá trình toả nhiệt

• Giai đoạn đầu, cung cấp nhiệt cho phản ứng, sau đó có thể phải làm lạnh Giai đoạn cuối cần cung cấp nhiệt để phản ứng kết thúc.

5 MỘT SỐ PHẢN ỨNG ACYL HOÁ

• Điều chế thuốc hạ nhiệt, giảm đau Aspirin