(2) 酸酐法
酸酐的酰化活性更强,一般用于一些难以酰化的胺类,如芳胺、仲胺等,尤其是芳核上具有吸电子性取代基的芳胺类。用酸酐对胺类进行酰化时,一般可以不加催化剂,且反应时不可逆的,因此酸酐的用量不必过多,一般略高于理论量即可。
(3) 酰氯法
用酰氯进行酰化氨基的机理和酸酐相同,如果R相同时,活性高于酸酐,酰化过程中有氯化氢产生,后者可与胺类化合物成盐,降低氨基的亲核活性,因此反应中常加入碱性物质以中和生成的氯化氢,使氨基保持游离状态,以提高酰化收率。常用的碱性物质有:NaOH、NaOAc、Na2CO3,以及三乙胺和吡啶等有机叔胺。反应多在室温下进行,采用的溶剂有:水、氯仿、醋酸、苯、甲苯、乙醚、二氯乙烷和吡啶等。
(4) 羧酸酯法
以羧酸酯为酰化剂进行氨基的酰化,可以得到N-取代或N,N-双取代的酰胺。由于羧酸酯比相应的酰氯及酸酐易于制备,而且不与氨基物形成盐,因此以羧酸酯类作为酰化剂的方法常常得到应用。羧酸酯对氨基的酰化也可视为酯的氨解反应,其反应历程、反应速度与反应物的结构,和酯的水解相似。对羧酸酯来说,若R基对羧酸酯有位阻,则氨解速度慢,需在较高温度或一定压力下进行反应。反之,若R基无位阻且具有吸电性取代基时(如氯乙酸酯)则易氨解。以醇作反应溶剂,导致酯的氨解具有溶剂化效应,这是由于羟基上的氧与氨基上的氢形成氢键,使氮上的电子云密度增大而促进反应。
1.3.2 亲核取代反应
亲核取代反应简称SN,通常发生在带有正电或部份正电荷的碳上,碳原子被带有负电或部份负电的亲核试剂(Nu:−)进攻而取取代。饱和碳上的亲核取代反应很多。例如,卤代烷能分别与氢氧化钠、醇钠或酚钠、硫脲、硫醇钠、羧酸盐和氨或胺等发生亲核取代反应,生成醇、醚、硫醇、硫醚、羧酸酯和胺等。醇可与氢卤酸、卤化磷或氯化亚砜作用,生成卤代烃。卤代烷被氢化铝锂还原为烷烃,也是负氢离子对反应物中卤素的取代。当试剂的亲核原子为碳时,取代结果形成碳-碳键 ,从而得到碳链增长产物,如卤代烷与氰化钠、炔化钠或烯醇盐的反应。
由于反应物结构和反应条件的差异,SN有两种机理,即单分子亲核取代反应SN1和双分子亲核取代反应SN2。
(1) SN1 亲核取代反应机理如下:
SN1第一步,反应物发生键裂(电离),生成活性中间体正碳离子和离去基团;第二步,正碳离子迅速与试剂结合成为产物。
SN1特点:
① 反应速率决定步骤在于离解一步(第一步),所以根据动力学理论推断该反应为一级速率反应,г=к[反应物]。
② 从立体化学观点来看,该反应的反应物若为光学异构物之一,则产物反转机率略大于50 %。在碳阳离子形成时,整个分子略呈现平面三角形,亲核体可以由平面三角形上下两侧进行攻击,形成新分子。故理论上反转机率为50 %,但因原先脱离的阴离子影响碳阳离子,故亲核剂倾向由反侧攻击形成反转的产物。
③ 该反应适合在高极性稍有质子性溶剂中进行,高极性有助于利用本身极性带有的部份负电稳定碳阳离子,稍有质子性溶剂提供质子与较强亲核剂(通常是被脱离的)化合有助于反应平衡往产物移动。
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