11.4 C-酰化

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111.4C-酰化C-酰化反应主要用于制备芳酮,芳醛和芳羧酸。C-酰化制芳酮C-甲酰化制芳醛C-酰化制芳酸(C-羧化)211.4.1C-酰化制芳酮酰化剂:羧酰氯、酸酐或羧酸催化剂:酸性催化剂AlCl3反应历程:亲电取代反应(傅氏酰基化反应)亲电质点:OC311.4.1.1反应历程OCRCl+AlCl3OCOCOCRClAlCl3RClAlCl3+AlCl4-Rabc亲电质点b:OCRClAlCl3+-HClCHCORClAlCl3ROAlCl3.....c:OCR+AlCl4-+AlCl4-CROAlCl3-HClHCOR.....每mol酰氯理论上要消耗1molAlCl3,实际上过量10~50%。以酰氯为酰化剂δ+δ-δ+δ--4以酸酐为酰化剂RCRCOOORCRCOOO+AlCl3AlCl3CRClOCROAlCl2O+RCRCOOO+2AlCl3+CROAlCl3+HClCROAlCl2O+总反应方程式:CROAlCl2OAlCl3CRClO+AlClO∶(反应转化率低)511.4.1.2被酰化物结构的影响芳环上有供电子取代基,反应容易进行,可使用无水氯化锌、多聚磷酸等温和催化剂;芳环上有吸电子取代基,反应难以进行,需用无水三氯化铝催化杂环化合物,富π电子的杂环容易发生C-酰化反应,酰基一般进入杂原子的α位(α位被占据,则进入β位)611.4.1.3C-酰化的催化剂催化剂的作用增强酰基上碳原子的正电荷,提高亲电能力。常用催化剂无水三氯化铝——强催化剂无水氯化锌多聚磷酸三氟化硼温和催化剂711.4.1.4C-酰化的溶剂以无水三氯化铝作催化剂时,生成的芳酮-三氯化铝配合物在反应温度下的状态不同,反应体系不同。液态:无需使用溶剂固态:使用溶剂过量的液态被酰化物惰性有机溶剂二氯甲烷四氯化碳1,2-二氯乙烷二硫化碳石油醚硝基苯811.4.1.5重要实例三氯化铝-无溶剂酰化法COClCl:AlCl311.022ClClCOCl++AlCl3130~135℃水解COClCl9三氯化铝-过量被酰化物酰化法CCOOO++2AlCl355~60℃CO:AlCl3COOAlCl21122.2水解COCOOHOOCH3,ClCH3,Cl10三氯化铝-溶剂酰化法CH3COCH3COOCO:AlCl3CH3++2AlCl330℃水解COCH31,2-二氯乙烷11.152.58711芳胺的C-酰化——无水氯化锌催化法ClCOClH2NNO2ClCONHNO2COCl+ZnCl2水解ClCOOH+H2NNO2COCl212间苯二酚的C-酰化CClOOHOHCO:AlCl3OHOH++AlCl3H2OCOOHOH1311.4.2C-甲酰化制芳醛用一氧化碳的C-甲酰化(Gattermann-Koch反应)H3C—+COAlCl3/CuCl2/HClH3C——CHO(收率低)CH3CH3+HF+BF3-20℃CH3CH3·HBF4CO,0℃CHO·HBF4—CH3CH3100℃—CH3CH3CHO+HF+BF314用三氯甲烷的C-甲酰化(Reimer-Tiemann反应)将酚类在氢氧化钠水溶液中与三氯甲烷作用可在芳环上引入醛基,生成羟基醛。OHOHCHCl3,NaOHOH—CHOCHCl3,NaOHOHCHO15用N,N-二甲基甲酰胺的C-甲酰化(Vilsmeier反应)芳环上或杂环上电子云密度较高的活泼化合物,如N,N-二烷基芳胺、酚类、酚醚、多环芳烃、噻吩及吲哚衍生物等可以用N,N-二甲基甲酰胺作酰化剂,在三氯化磷催化下,制备芳醛。NCH2CH2CNCH3+NCH2CH2CNCH3CHOHCON(CH3)2PCl316用乙醛酸的C-甲酰化只适用于酚类和酚醚的C-甲酰化OCH3OHOCH3OHCHOHCOCOOH+NaOH,Al2O31711.4.3C-酰化制芳酸(C-羧化)OKOHCOOK+CO2220-230oC0.5MPa水杨酸及其衍生物ONaOHCOONa水杨酸钠100-140oC0.5-0.6MPa+CO218ONaOHONaC-ONaO230-240oC0.5-0.6MPa固相反应+CO2+2,3-酸19芳烃C-烷化与C-酰化的同异处相同处:均为芳香族亲电取代反应历程。不同处:C-烷化为连串反应、可逆反应,易发生歧化,催化剂三氯化铝用量少。C-酰化为不连串、不可逆的反应,不发生歧化,催化剂三氯化铝用量多。

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