Хотя и взаимодействие кислот с аминами не приводит непосредственно к амидам, можно добиться чтобы эта реакция шла с хорошим выходом при комнатной или немного повышенной температуре.

К
ислоты можно превратить в амиды также нагреванием с амидами других карбоновых кислот (обмен), сульфоновых или фосфиновых кислот или действием трис(алкиламино)боранов [B(NHR’)₃] или трис(диалкиламино)боранов [B(NR’₂)₃]:

Ацилирование аминов сложными эфирами.

Превращение сложных эфиров в амиды – полезный метод синтеза незамещенных, N-замещенных и N,N-дизамещенных амидов из соответствующих аминов.

Реакцию можно проводить с алкильными или ароматическими группами R и R’. Особенно хорошей уходящей группой является n-нитрофенильная. Эта реакция весьма ценна, так как многие сложные эфиры легкодоступны или сравнительно легко получаются даже в тех случаях, когда этого нельзя сказать о соответствующем ангидриде кислоты или ацилгалогениде. Как и по реакции с ацилгалогенидами, этим методом из сложных эфиров можно синтезировать гидразиды и гидроксамовые кислоты действием гидразина и гидроксиламина соответственно. И гидразин, и гидроксиламин взаимодействуют быстрее, чем аммиак или первичные амины. Вместо сложных эфиров часто используют фенилгидразиды, получаемые из фенилгидразина.

Остаётся добавить, что реакция образования гидроксамовых кислот. которые в присутсвии трёхвалентного железа дают окрашенные комплексы, часто используется как тест на сложные эфиры.

Ацилирование аминов амидами.

Э
то реакция обмена, и ее обычно проводят с солью амина. Уходящей группой служит, как правило, NH₂, а не NHR или NR₂; в качестве реагентов наиболее широко применяются первичные амины (в виде солей).

Для образования комплекса с уходящим аммиаком можно добавлять BF₃. Эту реакцию часто применяют для получения замещенных производных мочевины из самой мочевины:

Диметилформамид можно превратить в другие формамиды продолжительным нагреванием с первичным или вторичным амином.

Реакции O-ацилирования.

Гидролиз ацилгалогенидов.

А
цилгалогениды очень реакционноспособны, поэтому гидролиз проходит легко. Большинство галогеноангидридов простых кислот следует хранить в безводных условиях, так как они реагируют с влагой воздуха. Поэтому обычно вода оказывается достаточно сильным нуклеофилом для проведения реакции гидролиза, хотя в отдельных случаях необходимо использовать гидроксид-ион.

Реакция, как правило, не имеет синтетической ценности, так как ацилгалогениды обычно получают из кислот. Реакционная способность ацилгалогенидов изменяется в следующем ряду: F

Гидролиз галогеноангидридов обычно не катализируется кислотами, за исключением ацилфторидов, когда образование водородной связи может способствовать отщеплению фтора.

Гидролиз ангидридов.

Г
идролиз ангидридов протекает несколько труднее, чем гидролиз галогеноангидридов, но и в этом случае вода обычно оказывается достаточно сильным нуклеофилом.

Гидролиз ангидридов можно катализировать основаниями. Конечно, OH-группа атакует более энергично, чем вода, но и другие основания могут катализировать эту реакцию. Это явление, называется нуклеофильным катализом.

Гидролиз сложных эфиров.

Г
идролиз сложных эфиров обычно катализируется как кислотами, так и основаниями. Поскольку группа OR обладает более слабыми нуклеофугными свойствами, чем галогены или OCOR, вода не гидролизует большинство сложных эфиров.

При катализе основаниями, атакующей частицей служит более сильный нуклеофил – OH-группа. Эта реакция носит название омыления и приводит к соли кислоты. Кислоты катализируют реакцию за счет того, что положительный заряд атома углерода карбонильной группы становится больше, и, следовательно, он легче подвергается атаке нуклеофилом. Обе реакции обратимы, и поэтому практической ценностью обладают только тогда, когда равновесия удаётся каким либо образом сместить вправо. А поскольку образование соли – один из таких способов, гидролиз сложных эфиров в препаративных целях почти всегда проводят в щелочных растворах, за исключением тех случаев, когда вещество неустойчиво к действию оснований.

Гидролиз амидов.

Н
езамещенные амиды RCONH₂ способны гидролизоваться под действием как кислотных, так и основных катализаторов; при этом образуются соответствующая свободная кислота и ион аммония или соль кислоты и аммиак.

Аналогично можно гидролизовать N-замещенные (RCONHR’) и N,N-дизамещенные (RCONR’₂) амиды, причем вместо аммиака получаются первичные и вторичные амины соответственно (или их соли). Вода является слишком слабым нуклеофилом для гидролиза большинства амидов, таккак группа NH₂ обладает еще более низкими нуклеофугными свойствами, чем группа OR. Даже в условиях кислотного или основного катализа часто требуется длительное нагревание.

Алкоголиз ацилгалогенидов.

Р
еакция ацилгалогенидов со спиртами – наилучший общий метод получения сложных эфиров. Реакция находит широкое применение и может быть проведена для субстратов, содержащих различные функциональные группы.

Для связывания образующегося НХ часто добавляют основания. В методе Шоттена-Баумана используется водный раствор щелочи, но часто применяется пиридин. Как R, так и R’ могут быть первичными, вторичными или третичными алкилами или арилами. В сложных случаях, особенно для стерически затрудненных кислот или третичных R’, вместо спирта можно брать алкоголят ион.

П
ри использовании в качестве ацилгалогенидов фосгена можно получить галоформные эфиры или карбонаты:

Важный пример – это синтез из фосгена и бензилового спирта карбобензоксихлорида (PhCH₂OCOCl), который широко применяется для защиты аминогрупп в пептидном синтезе.

Алкоголиз ангидридов.

Д
иапазон применяемости этого метода такой же, как и реакции алкоголиза ацилгалогенидов. И хотя ангидриды немного менее реакционно способны, чем ацилгалогениды, их часто используют для получения сложных эфиров.

В качестве катализаторов применяют кислоты, кислоты Льюиса и основания, но наиболее часто – пиридин. Реакция циклических ангидридов приводит к моноэтерифицированным дикарбоновым кислотам, например:

Этерификация кислот.

Э
терификация кислот спиртами представляет собой реакцию, обратную реакции гидролиза сложных эфиров:

Ее можно осуществить только тогда, когда равновесие удается сместить вправо. Для этой цели имеется много способов, среди которых:

1. прибавление одного из реагентов (обычно спирта) в избытке;

2. удаление эфира или воды отгонкой;

3. азеотропная отгонка воды;

4. удаление воды, используя водоотнимающие средства или молекулярные сита.

Если R’ = метил, то наиболее общий способ смещения равновесия – это добавление избытка МеОН, а если R’ = этил, то предпочтительнее удалять воду азеотропной отгонкой. В качестве катализаторов чаще всего используются серная кислота и TsOН, хотя в случае некоторых активных кислот (например муравьиной или трифтороуксусной) катализатора не требуется. Группа R’ может быть не только метильной или этильной, но также и другой первичной или вторичной алкильной группой, однако третичные спирты обычно образуют карбокатионы и происходит элиминирование. для получения эфиров фенолов можно использовать сами фенолы, но выходы, как правило очень низкие. Этерификация катализируется кислотами (но не основаниями).

Д
ругим способом получения сложных эфиров из кислоты является обработка спиртом в присутствии дегидратирующих веществ, одним из которых является дициклогексилкарбодиимид, в ходе реакции превращающийся в дициклогексилмочевину:

Алкоголиз сложных эфиров. Переэтерификация.

П
ереэтерификация катализируется кислотами или основаниями. Это обратимая реакция и равновесие необходимо смещать в желаемую сторону.

Во многих случаях низкокипящие эфиры можно превратить в более высококипящие путем отгонки низкокипящего спирта по мере его образования. Эта реакция была использована как метод ацилирования первичных ОН-групп в присутствии вторичных ОН- групп.

Ацилирование карбоновых кислот ацилгалогенидами.

Н
есимметричные, а также и симметричные ангидриды часто получают обработкой ацилгалогенидов с солью кислоты.

Катионами в этой соли служат Na⁺,K⁺ и Ag⁺, но чаще пиридин или другой третичный амин прибавляют к кислоте и полученную таким образом соль обрабатывают ацилгалогенидом. Соли таллия особенно эффективны и взаимодействуют с ацилгалогенидами, давая ангидриды с высокими выходами. Симметричные ангидриды синтезируют по реакции ацилгалогенида с водным раствором NaOH в условиях межфазного катализа.

Ацилирование карбоновых кислот кислотами.

И
з двух молекул обычной кислоты ангидрид образуется только в присутствии дегидратирующего агента, смещающего равновесие в этой реакции вправо.

Наиболее распространенными дегидратирующими агентами являются уксусный и трифтороуксусный ангидриды, дициклогексилкарбодиимид, метоксиацетилен и P₂O₅. Этот метод дает плохие результаты при получении смешанных ангидридов, которые во всех случаях обычно диспропорционируют на два простых ангидрида при нагревании. Однако простое нагревание дикарбоновых кислот приводит к циклическим ангидридам при условии, что в образующемся цикле содержатся пять, шесть или семь атомов. Малоновая кислота и ее производные, которые должны давать четырехчленные циклические ангидриды, не вступают в эту реакцию при нагревании, а декарбоксилируются:

Список литературы.

1)”Органическая химия” Джерри Марч; Москва “Мир” 1987;

2)”Механизмы реакций в органической химии” Питер Сайкс;

“Химия” 1971;

3)”Органическая химия” Ю.С.Шабаров; “Химия” 1994;

4)”Основы органической химии” Франк Л. Вайзман; “Химия” 1995.

Оглавление

Введение. 1

Реакции C-ацилирования. 1

Реакции сочетания ацилгалогенидов. 2

Реакции ацилирования кетонов ангидридами. 2

Реакции ацилирования сложных эфиров сложными эфирами. Конденсации Кляйзена и Дикмана. 3

Реакция ацилирования Фриделя-Крафтса. 4

Реакции N-ацилирования. 5

Ацилирование аминов ацилгалогенидами. 5

Ацилирование аминов ангидридами. 6

Ацилирование аминов карбоновыми кислотами. 6

Ацилирование аминов сложными эфирами. 6

Ацилирование аминов амидами. 7

Реакции O-ацилирования. 7

Гидролиз ацилгалогенидов. 7

Гидролиз ангидридов. 8

Гидролиз сложных эфиров. 8

Гидролиз амидов. 8

Алкоголиз ацилгалогенидов. 9

Алкоголиз ангидридов. 9

Этерификация кислот. 10

Алкоголиз сложных эфиров. Переэтерификация. 10

Ацилирование карбоновых кислот ацилгалогенидами. 10

Ацилирование карбоновых кислот кислотами. 11

Список литературы. 11