酰化反应的作用机理是什么？

2024-11-25 17:41:07

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回答1：

酰化反应或称（酰基化反应），为有机化学中，氢或者其它基团被酰基取代的反应，而提供酰基的化合物，称为酰化剂。酰化反应可用下列通式表示：RCOZ+SH → RCOS+HZ 通式中RCOZ为酰化剂，Z代表OCOR，OH，ORˊ等；SH为被酰化物，S代表RO 、R″NH、Ar等。

基本信息

中文名
酰化反应
别名
酰基化反应
范围
有机化学
例子
氧原子上的酰化反应
反应机理
1. O-酰化、N-酰化、羰基a位C-酰化机理为亲核过程；

2.芳烃C-酰化、烯烃C-酰化机理为亲电过程。

氧原子上的酰化反应
定义：氧原子上的酰化反应是指醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基所取代而生成酯的反应，因此又叫酯化反应。

规律：其反应难易程度取决于醇或酚的亲核能力、位阻及酰化剂的活性。

（1）醇的O-酰化一般规律是伯醇易于反应，仲醇次之，叔醇最难酰化。

（2）伯醇中的苄醇、烯丙醇虽然不是叔醇，但由于易于脱羟基形成稳定的碳正离子，所以也表现出与叔醇相类似的性质。

（3）酚羟基由于受芳烃的影响使羟基氧原子的亲核性降低，其酰化比醇难。

酰化剂：醇、酚的O-酰化常用的酰化剂有羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯、烯酮等。

羧酸为酰化剂

由于羧酸是较弱的酰化试剂，其对醇进行酰化为可逆平衡反应，反应式如下：

反应机理一般为酸催化下的酰氧断裂的双分子反应。

反应温度和催化剂
对于许多酯化反应，温度每升高10℃，反应速度可增加一倍。

高沸点的醇和高沸点酸通常需要加入催化剂，并在较高的温度下反应。

（1）质子酸主要有浓硫酸、高氯酸、四氟硼酸、氯化氢气体等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸。

①浓硫酸由于具有较好的催化活性及吸水性，因而其应用最为广泛。

②某些对无机酸敏感的醇，可采用苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸为催化剂。如下列两个反应中，醇分子中含有对酸敏感的化学键与官能团，所以可选用苯磺酸、对甲苯磺酸为催化剂，其中（8）为中枢兴奋药甲氯芬酯（Meclofenoxate）。质子酸催化的最大优点是简单，但对于位阻大的酸及叔醇易脱水。

（2）Lewis酸常用的Lewis酸催化剂有三氟化硼(BF3)、三氯化铝(AlCl3)、二氯化锌(ZnCl2)及硅胶等。Lewis酸作催化剂具有收率高、产品纯度好，并可避免双键的分解或重排副反应等优点。如：

（3）强酸型离子交换树脂由于强酸型离子交换树脂能离解出H+，所以可作为酯化反应的催化剂。采用离子交换树脂为催化剂的优点主要有：反应速度快，反应条件温和，选择性好，收率高；产物后处理简单，无需中和及水洗；树脂可循环使用，并可连续化生产；对设备无腐蚀，废水排放少等。

如醋酸甲酯的制备，在离子交换树脂及硫酸钙干燥剂存在下，反应仅10分钟，收率即可达94%。醋酸苄酯的制备，由原来的硫酸催化改为离子交换树脂催化后，收率等各方面也得到了很大改善。常用的离子交换树脂为磺酸型（R—SO3H）大孔（如D72、D61型）树脂。

4）二环己基碳二亚胺（DCC）及其类似物为脱水剂

DCC（Dicyclohexylcarbodiimide,9）是一个良好的酰化脱水剂。它在过量酸或有机碱催化下进行，首先与羧酸作用产生具有较大酰化活性的中间体（10）与酸酐，中间体（10）及酸酐与醇作用生成酯。其过程如下：

与DCC相似的还有下列化合物：

回答2：

以rso2cl作磺酰化试剂为例，则机理为rnh2的孤对电子进攻带正电荷的s（因为连着o），cl带着一对电子（来自s-cl键）离去，形成rnh2(+)-so2-r，然后n上的一个质子掉落，得到产物磺酰胺rnh-so2-r。
n的第二个h不会继续反应，因为连有强吸电子的磺酰基后，n的孤对电子变得不易给出了。

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