第十一章 酰化
1,概述
概念,酰基,酰化,酰化剂
2,N-酰化
反应历程、各种酰化剂的反应
3,O-酰化
用羧酸的酯化
4,C-酰化
制备芳酮、芳醛、芳酸
11.1 概述
1）酰基 指的是从含氧的无机酸和有机酸分子中除去一
个或几个羟基后所剩余的基团。
酰化 指的是有机化合物分子中与碳原子、氮原子、
氧原子或硫原子相连的氢被酰基所取代的反应。
2） 酰化剂 能提供酰基发生酰化反应的物质。
主要是羧酸、酸酐、酰氯、羧酸酯、酰胺和双乙
烯酮等。
3）酰化剂结构的影响
是亲电取代反应，酰化剂以亲电质点参与反应，
活性次序是：羧酸 <酸酐 <酰氯。
在脂肪酰化剂中，其反应活性随碳链的增长而变
弱。
弱酸的酯不是酰化剂，而是皖化剂
11.2 N-酰化
1） 反应历程
碳酰基中带部分正电荷的碳原子向伯胺氮原子上的共用
电子对做亲电进攻, 形成过度配合物, 然后脱去 HZ
而生成羧酰胺 。
酰基是吸电基, 故不宜生成 N,N-二酰化物 。
2） 胺类结构的影响
相对活性是：伯胺 >仲胺；无位阻胺 >有位阻胺；
脂胺 >芳胺 。 对于芳胺, 环上有供电基时活性增加,
有吸电基时活性降低 。
3） 用羧酸的 N-酰化
羧酸活性弱, 一般只用甲酸, 乙酸和乙二酸等 。
它是可逆反应, 为了使酰化反应完全, 可用以下方法
脱去反应生成的水 。
（ 1） 高温熔融脱水酰化法 用于稳定羧酸铵盐的脱水如
由乙酸胺制乙酰胺 。
（ 2） 反应精馏脱水酰化法 主要用于乙酸与芳胺的 N-酰
化 。
（ 3） 溶剂共沸蒸馏脱水酰化法 主要用于甲酸与芳胺的
N-酰化 。
4） 用酸酐的 N-酰化
这是不可逆反应，最常用的是乙酐，是较活泼的
酰化剂。
根据被酰化产物的性质，有多种操作方式：如无
溶剂法、非水溶性惰性有机溶剂法、乙酸或
过量乙酐溶剂法、水介质法等，
5） 用酰氯的 N-酰化
通式：
这是不可逆反应, 是活泼酰化剂 。
（ 1） 用羧酰氯的 N-酰化 高碳脂羧酰氯亲水性
差, 易水解, 要在无水惰性有机溶剂中反应,
用叔胺做缚酸剂 。 低碳脂羧酰氯活泼, 芳羧
酰氯不易水解, 一般可在水介质中反应, 可
用无机碱作缚酸剂 。
（ 2） 用芳磺酰氯的 N-酰化 芳磺酰氯一般不易
水解, 一般可在水介质中, 在弱碱下进行 。
（ 3） 用芳羧酸加三氯化磷的 N-酰化 主要用于
从 2,3-酸制色酚, 可用酸式酰化法或钠盐酰
化法 。
（ 4） 用三聚氰酰氯的 N-酰化 三聚氰酰氯是活泼的酰
化剂, 分子中三个氯原子的反应活性不同, 选择
合适的反应温度和介质的 PH值, 克制的一酰化物,
二酰化物, 三酰化物 。
（ 5） 用光气的 N-酰化 光气是活泼的酰化剂 。 可制
得三种类型产物 。 氨基甲酰氯衍生物 R-NH-COCl,
是光气分子中一个氯与胺反应的产物, 反应要在
无水条件下进行 。 异氰酸酯 R-N=C=O,是 R-NH-
COCl,受热脱 HCl的产物 。 对称脲衍生物, 是光
气分子中的两个氯与同一种胺的反应产物, 一般
可在水介质中反应 。 不对称脲, 是 R-NH-COCl或
R-N=C=O与另一种胺的反应产物, 反应要在无水
有机溶剂中进行 。 为了避免使用剧毒的光气, 提
出了代用酰化剂尿素, 双光气和三光气 。
6） 用酰胺的 N-酰化
尿素价廉, 但不活泼, 可用于制备某些单取代脲和双
取代脲 。
7） 用 羧酸酯 的 N-酰化
8） 过渡性 N-酰化 和酰氨基的水解
9） 用双乙烯酮的 N-酰化
双乙烯酮是活泼的酰化剂, 用于制备乙酰乙酰胺类, 可
在较低温度下, 在水或有机溶剂中反应 。
11.3 O-酰化 （ 酯化 ）
醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基取代而生成
酯的反应,,因此又叫酯化反应 。 几乎所有用于 N-酰
化的酰化剂都可用于 O-酰化 。
1）用羧酸的酯化
2） 用酸酐的酯化
3）酰氯的酯化
4）酯交换法
1） 用羧酸的酯化
羧酸价廉, 最常用, 但活性弱, 只用于醇的酯化 。
（ 1） 反应历程 羧酸在质子酸的作用下质子化生成碳正
离子, 是亲电试剂, 醇是亲核试剂, 离去基团是水 。
是可逆反应, K=[酯 ][水 ]/[羧酸 ][醇 ]。
（ 2） 酯化催化剂 传统催化剂是浓硫酸, 氯化氢和
苯磺酸等, 新的催化剂有聚苯乙烯磺酸型正离子
交换树脂, 硅胶, 氧化亚锡, 草酸亚锡, 钛酸四
羟基酯等,
（ 3） 醇或酚结构的影响
酯化速度：伯醇 >仲醇 >叔醇 >酚；
无位阻 >有位阻 。
叔醇和酚一般不用羧酸酯化 。
（ 4） 羧酸结构的影响 （ 表 11-3）
随着羧酸碳链的增长, 酯化速度明显下降, 但
K值增加 。 位阻有减速作用, 苯甲酸等虽酯化速
度慢, 但平衡常数 K值高, 一旦酯化不易水解 。
（ 5） 用羧酸的酯化方法
为了使羧酸或醇尽可能完全酯化, 可采用以下方法：
① 用过量低碳醇；
② 从酯化混合物中蒸出生成的酯；
③ 从酯化混合物中蒸出生成的水 （ 直接蒸水或共沸蒸
水 ） ；
④ 羧酸盐和卤烷的酯化法 （ 当卤烷比相应的醇价廉易
得, 而且反应较容易进行时 ） 。 P268
2） 用酸酐的酯化
主要是乙酐, 临苯二甲酸酐, 顺丁烯二酸酐等 。
（ 1） 单酯的制备
只利用酸酐中的一个羧基, 反应不生成水,
是不可逆反应, 可在较稳和条件下进行 。
（ 2） 双酯的制备
用环状酸酐可制得双酯, 反应分两步进行,
第一步生成单酯非常容易, 由单酯生成双酯
属于用羧酸的酯化, 需要较高的温度和催化
剂, 并蒸出反应生成的水 。
临苯二甲酸二丁酯 (DOP)
临苯二甲酸二辛酯 (DBP)
3） 用酰氯的酯化
与用酰氯的 N-酰化的反应条件基本相同 。 用于相应的
酸不活泼, 相应的酸酐不容易制得的情况, 还用到无
机酸的酰氯, 如三氯化磷, 三氯氧磷, 三氯化磷加氯
气, 三氯硫磷等 。
4） 酯交换法
（ 1） 酯醇交换法 (醇解法 )
用于低碳醇的酯与一种高沸点的醇或酚在催化剂存
在下加热蒸出低碳醇, 制备高沸点醇或酚的酯, 此法
应用最广 。
（ 2） 酯酸交换法 例如磷酸二甲酯钾盐与硫酸二甲酯制
磷酸三甲酯 。
（ 3） 酯酯交换法 很少用 。
11.4 C-酰化
指的是碳原子上的氢被酰基取代的反应 。 主
要用于制备芳酮, 芳醛和羟基芳酸 。
1） C-酰化制芳酮
（ 1） 反应历程
（ 2） 被酰化物结构的影响
（ 3） C-酰化的催化剂
（ 4） C-酰化的溶剂
2） C-甲酰化制芳醛
3） C-酰化制芳酸 （ C-羧化 ）
1） C-酰化制芳酮
（ 1） 反应历程 属付氏亲电取代反应, R-COCl在无水
三氯化铝作用下生成酰基碳正离子活性中间体, 然后
与芳环作用生成芳酮与 ALCl3的配合物 。 所以 1mol酰
氯理论上消耗 1mol ALCl3。 用酸酐, 1mol酸酐理论上
消耗 2molALCl3。
（ 2）被酰化物结构的影响
芳环上有供电基团反应容易, 酰
基主要进入供电基的对位；芳环上有供
吸电基团反应难；芳环上有硝基不能被
酰化, 不易发生多酰化副反应 。
（ 3） C-酰化的催化剂
通常用强催化剂无水三氯化铝。
芳环上有强供电基团时，要改用温和
的催化剂，如无水氯化锌、磷酸、多聚
磷酸和三氟化硼等。
（ 4） C-酰化的溶剂
①用过量（被酰化的）低沸点芳烃；
②用过量酰化剂；
③另外加入适当的溶剂，如硝基苯、二
氯乙烷、四氯化碳、二硫化碳和石油醚
等。
2） C-甲酰化制芳醛
（ 1） Vilsmeier 反应 以甲酸的 N-取代酰胺
作酰化剂, 在催化剂的参与下向芳环或杂环
上引入醛基 。 最常用的酰胺是 N,N-二甲基甲
酰胺；最常用的促进剂是三氯氧磷, 也可以
用光气, 亚硫酰氯, 乙酐, 草酰氯或无水氯
化锌等 。 只适用于芳环上或杂环上电子云密
度较高的化合物, 例如 N,N-二甲基芳胺, 酚
类, 酚醚, 多环芳烃以及噻吩和吲哚衍生物
等 。
（ 2） Reimer-Tiemann反应 酚类在氢氧化钠水
溶液中与三氯甲烷作用，在芳环上引入醛基
而生成羟基芳醛，例如临羟基苯甲醛和 2-羟
基 -1-苯甲醛的制备。
3） C-酰化制芳酸 （ C-羧化 ）
例如，无水苯酚钠在高温下与 CO2反应得临
羟基苯酚。活泼的酚（如间氨基酚、间苯儿
酚等）的羧化可在水介质中进行。由无水 2-萘
酚钠在高温下与反应 CO2得 2-羟基萘 -3-甲酸
（ 2,3-酸）。
7） 用羧酸酯的 N-酰化
主要的羧酸酯有氯乙酸乙酯, 氰乙酸乙酯, 丙二酸二乙酯, 乙酰
乙酸乙酯等 。 它们的特点是比相应的羧酸, 酸酐或酰氯较易获
得或使用方便, 其 N-酰化反应较易进行 。
8） 过渡性 N-酰化和酰氨基的水解
先将氨基转变成酰氨基, 以利于某些单元反应得顺利进行, 在完成
目的反应后, 再将酰氨基水解成氨基 。
（ 1） 尿素法 当单芳基脲或二芳基脲的芳环上有磺酸基时, 碳酰氨
基可在稀酸或稀碱中水解 。 如对称二苯脲经磺化, 氯化, 水解
脱碳酸基, 水解脱磺酸基制 2,6-二氯苯胺, 比磺胺法费用低 。
（ 2） 光气法 制二苯基脲收率高, 但当芳环上没有磺酸基时, 碳酰
氨基难水解, 不如乙酰化法方便 。
（ 3） 乙酸和乙酐法 乙酰氨基在稀碱, 稀酸中较易水解, 是最常用
的过渡性 N-酰化法 。
（ 4） 苯磺酰氯法 在用稀硝酸时, 苯环上 N-苯磺酰胺基定位能力强,
硝化产物收率高 。 苯磺酰氯基对碱和稀无机酸稳定, 要在 75%
以上硫酸中水解, 但苯磺酰氯价格贵, 应用少 。
1,概述
概念,酰基,酰化,酰化剂
2,N-酰化
反应历程、各种酰化剂的反应
3,O-酰化
用羧酸的酯化
4,C-酰化
制备芳酮、芳醛、芳酸
11.1 概述
1）酰基 指的是从含氧的无机酸和有机酸分子中除去一
个或几个羟基后所剩余的基团。
酰化 指的是有机化合物分子中与碳原子、氮原子、
氧原子或硫原子相连的氢被酰基所取代的反应。
2） 酰化剂 能提供酰基发生酰化反应的物质。
主要是羧酸、酸酐、酰氯、羧酸酯、酰胺和双乙
烯酮等。
3）酰化剂结构的影响
是亲电取代反应，酰化剂以亲电质点参与反应，
活性次序是：羧酸 <酸酐 <酰氯。
在脂肪酰化剂中，其反应活性随碳链的增长而变
弱。
弱酸的酯不是酰化剂，而是皖化剂
11.2 N-酰化
1） 反应历程
碳酰基中带部分正电荷的碳原子向伯胺氮原子上的共用
电子对做亲电进攻, 形成过度配合物, 然后脱去 HZ
而生成羧酰胺 。
酰基是吸电基, 故不宜生成 N,N-二酰化物 。
2） 胺类结构的影响
相对活性是：伯胺 >仲胺；无位阻胺 >有位阻胺；
脂胺 >芳胺 。 对于芳胺, 环上有供电基时活性增加,
有吸电基时活性降低 。
3） 用羧酸的 N-酰化
羧酸活性弱, 一般只用甲酸, 乙酸和乙二酸等 。
它是可逆反应, 为了使酰化反应完全, 可用以下方法
脱去反应生成的水 。
（ 1） 高温熔融脱水酰化法 用于稳定羧酸铵盐的脱水如
由乙酸胺制乙酰胺 。
（ 2） 反应精馏脱水酰化法 主要用于乙酸与芳胺的 N-酰
化 。
（ 3） 溶剂共沸蒸馏脱水酰化法 主要用于甲酸与芳胺的
N-酰化 。
4） 用酸酐的 N-酰化
这是不可逆反应，最常用的是乙酐，是较活泼的
酰化剂。
根据被酰化产物的性质，有多种操作方式：如无
溶剂法、非水溶性惰性有机溶剂法、乙酸或
过量乙酐溶剂法、水介质法等，
5） 用酰氯的 N-酰化
通式：
这是不可逆反应, 是活泼酰化剂 。
（ 1） 用羧酰氯的 N-酰化 高碳脂羧酰氯亲水性
差, 易水解, 要在无水惰性有机溶剂中反应,
用叔胺做缚酸剂 。 低碳脂羧酰氯活泼, 芳羧
酰氯不易水解, 一般可在水介质中反应, 可
用无机碱作缚酸剂 。
（ 2） 用芳磺酰氯的 N-酰化 芳磺酰氯一般不易
水解, 一般可在水介质中, 在弱碱下进行 。
（ 3） 用芳羧酸加三氯化磷的 N-酰化 主要用于
从 2,3-酸制色酚, 可用酸式酰化法或钠盐酰
化法 。
（ 4） 用三聚氰酰氯的 N-酰化 三聚氰酰氯是活泼的酰
化剂, 分子中三个氯原子的反应活性不同, 选择
合适的反应温度和介质的 PH值, 克制的一酰化物,
二酰化物, 三酰化物 。
（ 5） 用光气的 N-酰化 光气是活泼的酰化剂 。 可制
得三种类型产物 。 氨基甲酰氯衍生物 R-NH-COCl,
是光气分子中一个氯与胺反应的产物, 反应要在
无水条件下进行 。 异氰酸酯 R-N=C=O,是 R-NH-
COCl,受热脱 HCl的产物 。 对称脲衍生物, 是光
气分子中的两个氯与同一种胺的反应产物, 一般
可在水介质中反应 。 不对称脲, 是 R-NH-COCl或
R-N=C=O与另一种胺的反应产物, 反应要在无水
有机溶剂中进行 。 为了避免使用剧毒的光气, 提
出了代用酰化剂尿素, 双光气和三光气 。
6） 用酰胺的 N-酰化
尿素价廉, 但不活泼, 可用于制备某些单取代脲和双
取代脲 。
7） 用 羧酸酯 的 N-酰化
8） 过渡性 N-酰化 和酰氨基的水解
9） 用双乙烯酮的 N-酰化
双乙烯酮是活泼的酰化剂, 用于制备乙酰乙酰胺类, 可
在较低温度下, 在水或有机溶剂中反应 。
11.3 O-酰化 （ 酯化 ）
醇或酚分子中的羟基氢原子被酰基取代而生成
酯的反应,,因此又叫酯化反应 。 几乎所有用于 N-酰
化的酰化剂都可用于 O-酰化 。
1）用羧酸的酯化
2） 用酸酐的酯化
3）酰氯的酯化
4）酯交换法
1） 用羧酸的酯化
羧酸价廉, 最常用, 但活性弱, 只用于醇的酯化 。
（ 1） 反应历程 羧酸在质子酸的作用下质子化生成碳正
离子, 是亲电试剂, 醇是亲核试剂, 离去基团是水 。
是可逆反应, K=[酯 ][水 ]/[羧酸 ][醇 ]。
（ 2） 酯化催化剂 传统催化剂是浓硫酸, 氯化氢和
苯磺酸等, 新的催化剂有聚苯乙烯磺酸型正离子
交换树脂, 硅胶, 氧化亚锡, 草酸亚锡, 钛酸四
羟基酯等,
（ 3） 醇或酚结构的影响
酯化速度：伯醇 >仲醇 >叔醇 >酚；
无位阻 >有位阻 。
叔醇和酚一般不用羧酸酯化 。
（ 4） 羧酸结构的影响 （ 表 11-3）
随着羧酸碳链的增长, 酯化速度明显下降, 但
K值增加 。 位阻有减速作用, 苯甲酸等虽酯化速
度慢, 但平衡常数 K值高, 一旦酯化不易水解 。
（ 5） 用羧酸的酯化方法
为了使羧酸或醇尽可能完全酯化, 可采用以下方法：
① 用过量低碳醇；
② 从酯化混合物中蒸出生成的酯；
③ 从酯化混合物中蒸出生成的水 （ 直接蒸水或共沸蒸
水 ） ；
④ 羧酸盐和卤烷的酯化法 （ 当卤烷比相应的醇价廉易
得, 而且反应较容易进行时 ） 。 P268
2） 用酸酐的酯化
主要是乙酐, 临苯二甲酸酐, 顺丁烯二酸酐等 。
（ 1） 单酯的制备
只利用酸酐中的一个羧基, 反应不生成水,
是不可逆反应, 可在较稳和条件下进行 。
（ 2） 双酯的制备
用环状酸酐可制得双酯, 反应分两步进行,
第一步生成单酯非常容易, 由单酯生成双酯
属于用羧酸的酯化, 需要较高的温度和催化
剂, 并蒸出反应生成的水 。
临苯二甲酸二丁酯 (DOP)
临苯二甲酸二辛酯 (DBP)
3） 用酰氯的酯化
与用酰氯的 N-酰化的反应条件基本相同 。 用于相应的
酸不活泼, 相应的酸酐不容易制得的情况, 还用到无
机酸的酰氯, 如三氯化磷, 三氯氧磷, 三氯化磷加氯
气, 三氯硫磷等 。
4） 酯交换法
（ 1） 酯醇交换法 (醇解法 )
用于低碳醇的酯与一种高沸点的醇或酚在催化剂存
在下加热蒸出低碳醇, 制备高沸点醇或酚的酯, 此法
应用最广 。
（ 2） 酯酸交换法 例如磷酸二甲酯钾盐与硫酸二甲酯制
磷酸三甲酯 。
（ 3） 酯酯交换法 很少用 。
11.4 C-酰化
指的是碳原子上的氢被酰基取代的反应 。 主
要用于制备芳酮, 芳醛和羟基芳酸 。
1） C-酰化制芳酮
（ 1） 反应历程
（ 2） 被酰化物结构的影响
（ 3） C-酰化的催化剂
（ 4） C-酰化的溶剂
2） C-甲酰化制芳醛
3） C-酰化制芳酸 （ C-羧化 ）
1） C-酰化制芳酮
（ 1） 反应历程 属付氏亲电取代反应, R-COCl在无水
三氯化铝作用下生成酰基碳正离子活性中间体, 然后
与芳环作用生成芳酮与 ALCl3的配合物 。 所以 1mol酰
氯理论上消耗 1mol ALCl3。 用酸酐, 1mol酸酐理论上
消耗 2molALCl3。
（ 2）被酰化物结构的影响
芳环上有供电基团反应容易, 酰
基主要进入供电基的对位；芳环上有供
吸电基团反应难；芳环上有硝基不能被
酰化, 不易发生多酰化副反应 。
（ 3） C-酰化的催化剂
通常用强催化剂无水三氯化铝。
芳环上有强供电基团时，要改用温和
的催化剂，如无水氯化锌、磷酸、多聚
磷酸和三氟化硼等。
（ 4） C-酰化的溶剂
①用过量（被酰化的）低沸点芳烃；
②用过量酰化剂；
③另外加入适当的溶剂，如硝基苯、二
氯乙烷、四氯化碳、二硫化碳和石油醚
等。
2） C-甲酰化制芳醛
（ 1） Vilsmeier 反应 以甲酸的 N-取代酰胺
作酰化剂, 在催化剂的参与下向芳环或杂环
上引入醛基 。 最常用的酰胺是 N,N-二甲基甲
酰胺；最常用的促进剂是三氯氧磷, 也可以
用光气, 亚硫酰氯, 乙酐, 草酰氯或无水氯
化锌等 。 只适用于芳环上或杂环上电子云密
度较高的化合物, 例如 N,N-二甲基芳胺, 酚
类, 酚醚, 多环芳烃以及噻吩和吲哚衍生物
等 。
（ 2） Reimer-Tiemann反应 酚类在氢氧化钠水
溶液中与三氯甲烷作用，在芳环上引入醛基
而生成羟基芳醛，例如临羟基苯甲醛和 2-羟
基 -1-苯甲醛的制备。
3） C-酰化制芳酸 （ C-羧化 ）
例如，无水苯酚钠在高温下与 CO2反应得临
羟基苯酚。活泼的酚（如间氨基酚、间苯儿
酚等）的羧化可在水介质中进行。由无水 2-萘
酚钠在高温下与反应 CO2得 2-羟基萘 -3-甲酸
（ 2,3-酸）。
7） 用羧酸酯的 N-酰化
主要的羧酸酯有氯乙酸乙酯, 氰乙酸乙酯, 丙二酸二乙酯, 乙酰
乙酸乙酯等 。 它们的特点是比相应的羧酸, 酸酐或酰氯较易获
得或使用方便, 其 N-酰化反应较易进行 。
8） 过渡性 N-酰化和酰氨基的水解
先将氨基转变成酰氨基, 以利于某些单元反应得顺利进行, 在完成
目的反应后, 再将酰氨基水解成氨基 。
（ 1） 尿素法 当单芳基脲或二芳基脲的芳环上有磺酸基时, 碳酰氨
基可在稀酸或稀碱中水解 。 如对称二苯脲经磺化, 氯化, 水解
脱碳酸基, 水解脱磺酸基制 2,6-二氯苯胺, 比磺胺法费用低 。
（ 2） 光气法 制二苯基脲收率高, 但当芳环上没有磺酸基时, 碳酰
氨基难水解, 不如乙酰化法方便 。
（ 3） 乙酸和乙酐法 乙酰氨基在稀碱, 稀酸中较易水解, 是最常用
的过渡性 N-酰化法 。
（ 4） 苯磺酰氯法 在用稀硝酸时, 苯环上 N-苯磺酰胺基定位能力强,
硝化产物收率高 。 苯磺酰氯基对碱和稀无机酸稳定, 要在 75%
以上硫酸中水解, 但苯磺酰氯价格贵, 应用少 。
