第九章羧酸衍生物及取代酸

1、第十章第十章 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物和取代酸和取代酸共轭：p-COHOsp 杂化2R构造：R RH HC CO OO O12.1 羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名 分类：分类： 按烃基不同：按烃基不同： 脂肪酸芳香酸饱和酸不饱和酸R-COOHAr-COOHRCH=CHCOOHRCH2CH2COOH 按按COOH数目：数目： 一元酸二元酸多元酸、CH2COOHHO-C-COOHCH2COOHCH3COOHCOOHCOOH与醛相似，但经常根据来源使用俗名。例：与醛相似，但经常根据来源使用俗名。例： HCOOHCH3COOH甲酸乙酸（蚁酸）（醋酸）CH3CH=CHCOOHCH3CH2CHCOO

2、HCH3CH3C=CHCOOHCH32-丁烯酸3-2-丁烯酸甲基-2-甲( 基 ) 丁酸（巴豆酸）OHCOOHCOOHCOOHCH=CHCOOHCH2COOHCOOH苯甲酸对苯二甲酸苯乙酸2-苯丙烯酸3-羟基苯甲酸o-（水杨酸）（肉桂酸）（安息香酸）HOCHCOOHCH2COOHCH2COOHCH2COOHCOOHCOOHHOOCCHHCCOOHHCCOOHHCCOOH乙二酸丁二酸顺丁烯二酸反丁烯二酸羟基丁二酸2-（草酸）（琥珀酸）（苹果酸）（马来酸）（富马酸）（失水苹果酸）羧酸的命名羧酸的命名系统命名法系统命名法(1)选择含有羧基的最长碳链为主链选择含有羧基的最长碳链为主链(母体母体);(2

3、)碳链编号时碳链编号时,从羧基的碳原子开始从羧基的碳原子开始;(3)酸前要冠以官能团位置的数字酸前要冠以官能团位置的数字(编号最小编号最小);(4)其它同烷烃的命名规则其它同烷烃的命名规则CCCCCCOOH 6 5 4 3 2 1 俗名俗名系统名系统名例如：例如：CH3CH3-CH-CH-COOHCH3俗称：俗称： , -二甲基丁酸二甲基丁酸 ( , -二甲基酪酸二甲基酪酸)系统名称系统名称: 2,3-二甲基丁酸二甲基丁酸CH2=CH-COOH丙烯酸（败脂酸）丙烯酸（败脂酸）CH3-CH=CH-COOH2-丁烯酸（巴豆酸）丁烯酸（巴豆酸） 选择分子中含有两个羧基的碳原子在内的最长碳链选择分子中

4、含有两个羧基的碳原子在内的最长碳链 作主链作主链,称为某二酸称为某二酸. 脂肪族二元羧酸的命名脂肪族二元羧酸的命名COOHCOOH乙二酸（草酸）乙二酸（草酸）丙二酸（胡萝卜酸）丙二酸（胡萝卜酸）(顺丁烯二酸）顺丁烯二酸）(反丁烯二酸）反丁烯二酸）CCCOOHHHOOCHCCHCOOHHOOCH富马酸 马来酸 芳香族羧酸的命名芳香族羧酸的命名1. 羧基与苯环支链相连羧基与苯环支链相连脂肪酸作为母体脂肪酸作为母体2. 羧基直接与苯环相连羧基直接与苯环相连苯甲酸作为母体苯甲酸作为母体COOH苯甲酸（安息香酸）苯甲酸（安息香酸）COOHCH3对甲苯甲酸对甲苯甲酸CH2COOH苯乙酸（苯醋酸）苯乙酸（苯

5、醋酸）3-苯丙烯酸苯丙烯酸（ -苯丙烯酸，肉桂酸）苯丙烯酸，肉桂酸）CH=CHCOOHCH2COOH -萘萘乙酸乙酸 多元芳香族羧酸的命名多元芳香族羧酸的命名 用用“羧酸羧酸”或或“甲酸甲酸”作字尾，其它作为取作字尾，其它作为取代基代基COOHCOOH对苯二羧酸对苯二羧酸（对苯二甲酸，（对苯二甲酸，1,4-苯二甲酸）苯二甲酸）COOH环己烷羧酸环己烷羧酸（环己烷甲酸）（环己烷甲酸）COOH -萘萘羧酸羧酸 -萘萘甲酸甲酸;1- 萘萘甲酸甲酸羧酸的物理性质羧酸的物理性质 物态：C1C3刺激臭味液体； C4C9腐败气味油状液体； C10以上羧酸为固体。水溶解度：大于分子量相近的醇、醛、酮； (C4

6、H9OH：8%；C2H5COOH：) 随R，水溶解度，C10以上羧酸不溶于水。 羧酸中的羟基和羰基可与水形成氢键：CH3-C-OHOO-HHO-HH 原因： 沸点：高于分子量相近的醇！沸点：高于分子量相近的醇！ 熔点：偶数碳羧酸的熔点：偶数碳羧酸的m.p高于相邻两奇数碳羧酸的高于相邻两奇数碳羧酸的m.p。同理：二元酸也是偶数碳羧酸之同理：二元酸也是偶数碳羧酸之m.p高；高； 不饱和酸：不饱和酸：E式式m.pZ式式m.p； 原因：原因：分子对称性高，排列紧密分子对称性低，排列不够紧密H3CCOOHCOOHH3CCOOHH3CCOOHH3CCOOHH3CH3CCOOH羧酸分子间通过氢键形成二聚体：

7、打开氢键时所需能量：乙醇甲酸25.1KJ/mol30.1KJ/mol (b.p 101 C)。(b.p 78 C)。H-OC-ROR-CO-HO化学性质化学性质1、羧酸的酸性、羧酸的酸性 羧酸结构与羧酸酸性羧酸结构与羧酸酸性共轭：p-COHOsp 杂化2R构造：R RH HC CO OO Op-共轭的结果： 使RCOO-H健减弱，氢原子酸性增加，羧酸具有酸性； RCOO-中负电荷均匀地分布在两个氧原子上，稳定性，羧酸酸性。 可用下列方法表示羧酸负离子的结构：可用下列方法表示羧酸负离子的结构： C CO OR RO O1212-C CO OR RO O-C CO OR RO O- -或或C CO

8、 OR RO O- -C CO O- -R RO O等价极限结构，能量最低，对真实结构贡献最大，真实结构最稳定共振论的表示方法：共振论的表示方法： X射线衍射证实，在甲酸钠分子中，两个碳氧双键均射线衍射证实，在甲酸钠分子中，两个碳氧双键均为为0.127nm。由羧酸的结构所决定，其最显著的特性是在水溶由羧酸的结构所决定，其最显著的特性是在水溶液中能解离成羧根负离子和质子，即表现出酸性。液中能解离成羧根负离子和质子，即表现出酸性。一些化合物的一些化合物的pKa值：值：多数的羧酸是弱酸，多数的羧酸是弱酸，pKa约为约为4-5（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）

9、在）成盐成盐 羧酸具有明显的酸性，甚至能与羧酸具有明显的酸性，甚至能与NaHCO3等成盐：等成盐： RCOOH + NaHCO3RCOONa + CO2 + H2O 说明说明RCOOH的酸性大于的酸性大于H2CO3。pKa数据亦说明，酸性：数据亦说明，酸性：RCOOHH2CO3ArOH 与无机酸相比，与无机酸相比，RCOOH仍为弱酸：仍为弱酸： RCOONa + HClRCOOH + NaCl 酸性：酸性：HClRCOOH 羧酸盐具有盐类的一般性质，是离子型化合物，可溶于羧酸盐具有盐类的一般性质，是离子型化合物，可溶于水。因此，利用羧酸的酸性，可分离提纯有机物。例：水。因此，利用羧酸的酸性，可

10、分离提纯有机物。例： H3COH5% NaHCO3溶不溶水层油层分液H+H3COHCOOHCOOH影响酸性的因素影响酸性的因素 任何使酸根负离子稳定的因素都将增加其酸性，羧酸根负离子愈稳定，愈容易生成，酸性就愈强。A. 脂肪酸脂肪酸 -H被R取代得越多，羧酸的酸性越弱。例如： Why?斥电子基(+I效应)酸性减弱！负电荷分散不利CH3 C O HOCH3 C O-O电子云密度H2OH3O+负电荷分散更不利 C C O HOCH3CH3CH3电子云密度更三个甲基斥电子I效应更强酸性更弱！H2OH3O+CH3CH3CH3O C C O-H-C-O-HOH2OH3O+H-C-O-O无I效应酸性不因I

11、减弱原因：原因： 若若-H被吸电子基（如被吸电子基（如Cl）取代后，羧酸的酸性增）取代后，羧酸的酸性增强。例如：强。例如： 吸电子基(I效应)酸性增强！负电荷分散较好Cl CH2 C O HOO电子云密度H2OH3O+Cl CH2 C O-Cl C C O H负电荷分散更好O电子云密度更三个-Cl吸电子-I效应更强酸性更强！H2OH3O+ClClClOCl C C O-Cl原因：原因： 吸电子基距吸电子基距COOH越远，对越远，对RCOOH的酸性影响越的酸性影响越小。例如：小。例如： 原因：诱导效应随着碳链增长迅速减弱。原因：诱导效应随着碳链增长迅速减弱。 Cl CH2 CH2 CH2 COO

12、HClCH3CH2 C COOH小结：小结： +I效应使效应使RCOOH酸性减弱，酸性减弱，-I效应使效应使RCOOH酸性增酸性增强。强。 -I效应强弱次序：效应强弱次序： NH3NO2CNCOOHFClBrCOOROROHC6H5H +I效应强弱次序：效应强弱次序： OCOO(CH3)3CCH3CH2CH3H B. 芳香酸芳香酸 酸性：酸性：C6H5COOHCH3COOH芳环上有吸电子基时，芳环上有吸电子基时，ArCOOH酸性增加。例如：酸性增加。例如： COOH酸性：COOHO2N原因： -NO2有- I、 - C ，使p -NO2-C6H4-COO-负电荷分散，稳定性COOH酸性：CH3

13、OCOOHH3CCOOH芳环上有斥电子基时，芳环上有斥电子基时，ArCOOH酸性减弱。例如：酸性减弱。例如： (负电荷分散程度：负电荷分散程度：C6H5COOp-CH3-C6H4-COOp-CH3O-C6H4-COO) 实实 例例诱导吸电子作用大、诱导吸电子作用大、共轭给电子作用大、共轭给电子作用大、氢键效应吸电子作用大。氢键效应吸电子作用大。邻邻 位位 间位间位 对位对位诱导吸电子作用中、诱导吸电子作用中、共轭给电子作用小共轭给电子作用小。诱导吸电子作用小、诱导吸电子作用小、共轭给电子作用大。共轭给电子作用大。pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57苯甲酸的苯甲酸的pka 4.2

14、0C. 二元酸二元酸 酸性：酸性： pKa1pKa2； pKa1一元酸的一元酸的pKa； 原因：两个原因：两个COOH，且，且COOH有较强的有较强的I效应。效应。 HOOC-(CH2) -COOHnn越小，pKa1越小，酸性越强n1一些羧酸的一些羧酸的pKa值值2、羧基中羟基的取代反应、羧基中羟基的取代反应(1) 酸酐的生成酸酐的生成 常用脱水剂：P2O5、A l2O3、浓H2SO4+ H2OR-COR-COO HOH脱水剂R-COOR-COCOOHCOOHOOO230 C。约100%某些二元酸只需加热便可生成五元中六元环的酸酐：某些二元酸只需加热便可生成五元中六元环的酸酐： 交换反应+ (

15、CH3CO)2OR-COOR-CO+ CH3COOHOHOR-C高级酸乙酸酐高级酸酐乙酸高级酸酐可通过乙酸酐与高级酸的交换反应得到：高级酸酐可通过乙酸酐与高级酸的交换反应得到： 混合酸酐可利用下列反应得到：混合酸酐可利用下列反应得到： ClOR-C+R-COOR-CO+ NaClO NaOR-C(2) 酰氯的生成酰氯的生成 R-C-OHOPCl3PCl5SOCl2R-C-ClOP(OH)3POCl3SO2 + HCl+3CH3COOH + PCl33CH3COCl + H3PO370%NO2COOHNO2COCl + HCl + SO2+ SOCl290%-98%例：例： （1）定义：羧酸与醇

16、在酸的催化作用下失去）定义：羧酸与醇在酸的催化作用下失去一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O投料投料 1 ： 1 产率产率 67% 1 ： 10 97% 酯化反应是一个可逆的反应，为了使正反应有利，酯化反应是一个可逆的反应，为了使正反应有利，通常采用的手段是：通常采用的手段是： 使原料之一过量。使原料之一过量。 不断移走产物（例如除水，乙酸乙酯、乙不断移走产物（例如除水，乙酸乙酯、乙 酸、水可形成三元恒沸物酸、水可形成三元恒沸物 bp 70.4）H+（3）酯的生成）酯的生成（常用的催化剂有盐酸

17、（常用的催化剂有盐酸 、硫酸、苯磺酸等），、硫酸、苯磺酸等），伯醇和仲醇按下列机理进行：伯醇和仲醇按下列机理进行： R-C-O-HOH-O-R这个机理可以概括为：酰氧断裂。即：这个机理可以概括为：酰氧断裂。即： （2）酯化反应的机制）酯化反应的机制*1 加成加成-消除机制消除机制OCH3C-OHH+OHCH3C-OHHOC2H5CH3-C-OHOHHOC2H5+双分子反应一双分子反应一步活化能较高步活化能较高质子转移质子转移加成加成消除消除四面体正离子四面体正离子CH3-C-OH2OHOC2H5+-H2O-H+OHCH3C-OC2H5OCH3C-OC2H5按加成按加成-消除机消除机制进行反应，

18、是制进行反应，是酰氧键断裂酰氧键断裂 3oROH按此反应机制进行酯化。按此反应机制进行酯化。 由于由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合，易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合， 故逆向反应比正向反应易进行。所以故逆向反应比正向反应易进行。所以3oROH的酯化的酯化 反应产率很低。反应产率很低。*2 碳正离子机制碳正离子机制属于属于SN1机制机制该反应机制也从该反应机制也从同位素方法中得同位素方法中得到了证明。到了证明。(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2OOR-C-OC(CH3)3+OHR-C-OC(CH3)3(CH3)3C+O=C-ROH-H+按按SN1机制进机制进

19、行反应，是烷行反应，是烷氧键断裂氧键断裂OCH3C-O18H+ (CH3)3COHO18CH3C-OC(CH3)3+ H2OH-O-CR3OR-C-O-H即：(4) 酰胺的生成酰胺的生成 R-C-ONH4OR-C-OH + NH3OR-C-NH2 + H2OO-H2O羧酸铵盐酰胺-H2OR-C-NHR + H2OOR-C-OH + NH2ROR-C-ONH3RON-取代酰胺羧酸铵盐R-C-ONH2R2OR-C-OH + NHR2OR-C-NR2 + H2OO-H2ON,N-二取代酰胺羧酸铵盐例： C6H5COOH + H2NC6H5C6H5COO-NH3C6H5+C6H5CONHC6H5 +

20、H2O(80%-84%)190 C。N-苯基苯甲酰胺 反应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，反应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的方式除去反应体系中产生的水。方式除去反应体系中产生的水。ORC-NH2P2O5RC N + H2O反应机制（与酯化反应的加成反应机制（与酯化反应的加成-消除机制类似）消除机制类似）R-C-O-NH4+OORC-OH + NH3R-C-OHO-NH3+R-C-OH2O-NH3+-H2OORC-NH2R-C=N-HOH-H2ORC N 互变异构互变异构亲核加成亲核加成质子转移质子转移3.

21、 羧酸的还原羧酸的还原不还原C=C!(Ar)(Ar)R-C-OH + LiAlH4OR-CH2OHH2O无水乙醚(4) 脱羧反应脱羧反应 一元酸脱羧：一元酸脱羧：一元羧酸加热下难以脱羧一元羧酸加热下难以脱羧! 但若但若COOH的的C上有吸电子基时，脱羧反应容易发生，有上有吸电子基时，脱羧反应容易发生，有合成意义：合成意义： Cl3C-COO HCHCl3 + CO2OCH3C-CH2-H + CO2CH3C-CH2-C-O HOOCH3CHCOOHCOOHCH3CH2-COOH + CO2OCOOHCH3OHCH3+ CO24、烃基上的反应、烃基上的反应（1）-卤代作用卤代作用 所以，羧酸所以

22、，羧酸H的卤代反应需要少量红磷催化：的卤代反应需要少量红磷催化： 较活泼a.的吸电子性使活泼HC O共轭使羧酸的活性不及醛、酮b. p-HRC H C OHHOCH3-COOH + Cl2红PCl-CHCOOHClCH2COOHClCl-C-COOHClCl一氯乙酸二氯乙酸三氯乙酸Cl2红PCl2红P注意：一定是羧酸在红磷催化下生成注意：一定是羧酸在红磷催化下生成-卤代酸卤代酸!(Why?)CH3CH2COOH + Br2红PCH3CHCOOHBrCH3C-COOHBrBrBr2红P羧酸羧酸-卤代机理卤代机理 红磷的作用是使羧酸与卤素反应红磷的作用是使羧酸与卤素反应酰卤酰卤-卤代酰卤卤代酰卤-

23、卤代酸。卤代酸。2P + 3X22PX33RCH2COOH + PX33RCH2COX + H3PO3RCH2COX + X2RCHXCOX + HXRCHXCOX + RCH2COOHRCHXCOOH + RCH2COXC上的卤素原子可通过亲核取代反应，被上的卤素原子可通过亲核取代反应，被NH2、OH、CN等取代，生成等取代，生成氨基酸、氨基酸、羟基酸、羟基酸、氰基酸等。例：氰基酸等。例： BrCH2COOH + 2NH3(过量)H2NCH2COOH + NH4Br60%-64%-氨基乙酸CH3-CH-COOHH2O/OH-CH3-CH-COOHClOH 羟基丙酸乳酸（2）芳香环上的取代反应

24、）芳香环上的取代反应COOHCOOHBrBr2FeBr35、二元羧酸的受热反应、二元羧酸的受热反应HOOC-CH2-COOHCH3COOH + CO2丙二酸（脱羧）HCOOH + CO2HOOC-COOH乙二酸（脱羧）丙二酸的脱羧反应是所有在羧基的丙二酸的脱羧反应是所有在羧基的位有羰基基团的化位有羰基基团的化合物，如烷基丙二酸、合物，如烷基丙二酸、 -酮酸等共有的反应酮酸等共有的反应RCHCOOHCOOHRCOCH2COOHCH2-COOHCH2-COOHCH2-CCH2-COOO + H2O丁二酸（脱水）CH2-COOHCH2-COOH+ H2OH2CCH2-CCH2-COOOH2C（脱水）

25、戊二酸+ CO2 + H2OCH2-CH2-COOHCH2-CH2-COOHC OCH2-CH2CH2-CH2己二酸（脱羧、脱水）CH2-CH2-COOHCH2-CH2-COOHH2CCH2-CH2CH2-CH2H2CC O + CO2 + H2O庚二酸（脱羧、脱水）二元酸加热时：乙二酸、丙二酸脱羧丁二酸、戊二酸脱水己二酸、庚二酸脱羧、脱水原则上形成稳定的五元环、六元环小结小结II、羧酸的衍生物、羧酸的衍生物（R或R可以是Ar或H）酰卤酯酰胺酸酐R-C-XOR-CR-COOOOR-C-OROR-C-NH2取代酸(如氨基酸、羟基酸、卤代酸等)通常不属于羧酸衍生物。酰卤的命名酰卤的命名:在命名时可

26、作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。在命名时可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称即可。酰胺的命名酰胺的命名命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可；命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可；OCH3-C-ClC-ClOCH3-CCH3CH2-COOOOOOCC乙酰氯苯甲酰氯乙丙（酸）酐邻苯二甲酸酐NHCO己内酰胺乙酰胺N,N-二甲（基）甲酰胺邻苯二甲酰亚胺DMF(Dimethyl Formamide)H-C-NOCH3CH3CH3-C-NH2OOOCCNH 酸酐的命名酸酐的命名单酐：在羧酸的名称后加酐字；单酐：在羧酸的名称后加酐字；混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放

27、后面再加酐字；混酐：将简单的酸放前面，复杂的酸放后面再加酐字；环酐：在二元酸的名称后加酐字。环酐：在二元酸的名称后加酐字。OCH3-C-ClC-ClOCH3-CCH3CH2-COOOOOOCC乙酰氯苯甲酰氯乙丙（酸）酐邻苯二甲酸酐酯的命名酯的命名酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酯可看作将羧酸的羧基氢原子被烃基取代的产物。命名时把羧酸名称放在前面，烃基的名称放在后面，再加一个酯字。内酯酸名称放在前面，烃基的名称放在后面，再加一个酯字。内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。OCH3-C-OCH3CH2OCOCH3CH2OC

28、OCH3CH2-ONO2CH-ONO2CH2-ONO2乙酸甲酯乙二醇二乙酸酯丙三醇三硝酸酯甘油三硝酸酯OR-C-NH2OR-C-OR(R-C)2OOR-C-ClO+ H2ORCOOH +HClRCOOHROHNH3羧酸R-C-ClO(R-C)2OOOR-C-OROR-C-NH2水解速度：剧烈放热热水中进行H+orOH-催化，催化剂，高温下长时间回流加热难！碱性水解（又称皂化反应）碱性水解（又称皂化反应）OOC2H5CO18C2H5 + H2OCH3CONa + C2H5O18HNaOH同位素跟踪结果表明：同位素跟踪结果表明：碱性水解时，发生酰氧键断裂。碱性水解时，发生酰氧键断裂。(C6H5)2

29、CHCH2CClO(C6H5)2CHCH2COHOH2O,Na2CO30 C,95%。3,3-二苯基丙酰氯3,3-二苯基丙酸CCOOOH3CHH2O,94%COOHCOOHCCH3CH顺-2-甲基丁烯二酸酐顺-2-甲基丁烯二酸OOCH2CH2COOHOH邻羟基苯丙酸内酯邻羟基苯丙酸H2O,NaOH90%,对溴乙酰苯胺对溴苯胺乙酸钾BrH2NBrCH3C-NHOCH3CO-K+O+C2H5OH-H2O,KOH95%例：例：乙酰对溴苯胺乙酰对溴苯胺 (2) 醇解醇解 OR-C-NH2OR-C-OR(R-C)2OOR-C-ClO+ HORRCOOR +HClRCOOHROHNH3酯活性降低直接醇解可

30、逆，酯交换难，醇需过量醇解速度：难！R-C-ClO(R-C)2OOOR-C-OROR-C-NH2常用酰基化剂从低级酯制高级酯（如涤纶的生产）酯交换反应CH2=CH-C-OCH3O+ CH3CH2CH2CH2OHH+,94%+ CH3OHOCH2=CH-C-OCH2CH2CH2CH3高级醇酯低级醇酯CH3CN + C2H5OHCH3COOC2H5HCl,H2O腈的醇解例：例：2(CH3C)2O +OOHHOOCCH3CH3COOO+ 2CH3COOHH2SO493%常用酰基化试剂酚酯(3) 氨解氨解 + NH3NH4ClRCOONH4ROH+酰胺活性降低OR-C-NH2OR-C-OR(R-C)2

31、OOR-C-ClO+ HClCH3OCH3CH-C-NH2CH3CH-C-ClOCH3+ NH378%-83%例： + NH3 + C2H5OHClCH2COC2H5OOClCH2C-NH2H2O,0-5 C78%-84%。N-未取代的酰胺与胺反应生成未取代的酰胺与胺反应生成N-取代酰胺。例如：取代酰胺。例如： CH3CONH2 +NH2HClNH C-CH3O+ NH4Cl80%CCOOOHH+ C6H5NH297%-98%CONHC6H5COOHCCHH 水解、醇解、氨解的结果是在水解、醇解、氨解的结果是在HOH、HOR、HNH2等分子中引入等分子中引入酰基，因而酰氯、酸酐是常用的酰基酰基

32、，因而酰氯、酸酐是常用的酰基化试剂。酯酰化能力较弱，酰胺的酰化试剂。酯酰化能力较弱，酰胺的酰化能力最弱，一般不用作酰基化试剂。化能力最弱，一般不用作酰基化试剂。 酰基上的亲核取代反应机理酰基上的亲核取代反应机理 该反应历程可用下式表示：该反应历程可用下式表示： (1)R-COLsp 杂化2Nu进攻时障碍小+ Nu-亲核加成R-C-LO-Nu(2)NuR-C LO-NuOR-C+ L-消除反应Nu(亲核试剂) ：H2O (HO-)ROHNH3、L（离去基团）-Cl-O-CRO-OR-NH2：酰氧基烷氧基氨基、 反应是分步完成的：反应是分步完成的：先亲核加成，后消除，最先亲核加成，后消除，最终生成

33、取代产物。终生成取代产物。OORCOR + -OHRCOH + -ORR-C-OROHO-四面体中间体四面体中间体是负离子是负离子酯水解过程：酯水解过程：慢慢快快RCO- ONa+RCONaOROH +酰基化试剂的相对活性酰基化试剂的相对活性 水解、醇解、氨解的实验事实证明，羧酸衍生物酰化活性大小的顺序为：酰氯酸酐酯酰胺。Why? 该反应是亲核加成该反应是亲核加成-消除机理。消除机理。 R-COLp-共轭使羰基碳上正电密度降低使C-L具有部分双键性质不利于酰基化反应发生-Cl-O-C-RO-O-R-NH2p-共轭的强度：第三周期元素电负性：O N酰基是吸电子基烃基是斥电子基即酰氯的羰基碳最正。

34、即酰氯的羰基碳最正。 活性：酰氯酸酐酯酰胺活性：酰氯酸酐酯酰胺 L愈易离去，越有利于第二步反应（消除反应）愈易离去，越有利于第二步反应（消除反应） 酸性：酸性：HCl RCOOH ROH NH3 pKa：2.2 45 1619 34 离去能力：离去能力：ClOCOROR NH2 活性：酰氯酸酐酯酰胺活性：酰氯酸酐酯酰胺 4 还原反应还原反应 (1) 用氢化铝锂还原用氢化铝锂还原四氢铝锂的还原性很强，可以还原羧酸及羧酸衍生四氢铝锂的还原性很强，可以还原羧酸及羧酸衍生物。除酰胺和腈被还原成相应的胺外，酰卤、酸物。除酰胺和腈被还原成相应的胺外，酰卤、酸酐和酯均被还原成相应的伯醇。例如：酐和酯均被还原

35、成相应的伯醇。例如： C15H31CH2OH(1) LiAlH4,乙醚(2) H2O，98%C15H31CClO(1) LiAlH4,乙醚(2) H2O，87%OOOCH2OHCH2OHCH3CH=CHCH2COOCH3CH3CH=CHCH2CH2OH(1) LiAlH4,乙醚(2) H2O，75%C-OC2H5OCH2OH+ LiAlH4+ C2H5OHH2O/H+CH2-N(CH3)2C-N(CH3)2OLiAlH4,乙醚回流，88%CH2CNF3CCH2CH2NH2F3C(1) LiAlH4,乙醚(2) H2O，53%(2)用金属钠用金属钠-醇还原醇还原 酯与金属钠在醇溶液中加热回流，可

36、被还原酯与金属钠在醇溶液中加热回流，可被还原为相应的伯醇：为相应的伯醇： R-C-ORONa+C2H5OHRCH2OH + ROH（还原酯最常用的方法、间接还原羧酸的方法。）例：n-C11H23COOC2H5 + Nan-C11H23CH2OH + C2H5OHC2H5OH月桂酸乙酯月桂醇CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOC2H5Na,C2H5OH49%-51%油酸乙酯CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2OH油醇(3) Rosenmund还原还原 酰氯经催化氢化还原为伯醇：酰氯经催化氢化还原为伯醇： R-C-Cl + H2PdORCH2OH若采用若采用Rosenmund还

37、原，可使酰氯还原为醛：还原，可使酰氯还原为醛： Rosenmund 还原法RCHOOR-C-Cl + H2Pd/BaSO4喹啉-硫(Ar)(Ar)其中的其中的BaSO4、喹啉、喹啉-硫都具有抑制作用，硫都具有抑制作用，使反应停留在生成醛的阶段。使反应停留在生成醛的阶段。Rosenmund还原是制备醛的一种好方法。还原是制备醛的一种好方法。例：例： COClCHOH2,Pd-BaSO4,喹啉-硫140-150 C，74%-81%。酰亚胺分子中氮原子上的氢具有微弱的酸性：酰亚胺分子中氮原子上的氢具有微弱的酸性： COOHCOOHCCOONHKOH乙醇CCOON-K+RXCCOONRH2O/H+CO

38、OHCOOH+ RNH2邻苯二甲酰亚胺N烷基邻苯二甲酰亚胺活泼氢（伯胺）NH3（G abriel合 成法，制伯胺的特殊方法）(2) 酰胺脱水酰胺脱水 这是合成腈最常用的方法之一。例如：这是合成腈最常用的方法之一。例如： R-C-NH2 R-CN + H2OP2O5O腈CH3CH2CH2CH2CHCONH2CH2CH3SOCl2,苯，75-80 C86%-94%。CH3CH2CH2CH2CHCNCH2CH3R-C-NH2 R-CN + H2OSOCl2O腈(3) Hofmann降解反应降解反应 R-C-NH2 + NaOBr + NaOHRNH2 + Na2CO3 + NaBr + H2OO（H

39、ofmann降解，制少一个碳的伯胺!产率高，产品纯!)R-C-NH2OOH- Br2OR-C-NHBrOH-OR-C N Br-Br-R-N=C=O异氰酸酯H2OR-NH-C-OHORNH2 + CO2定义：具有定义：具有 -活泼氢的酯，在碱的作用下活泼氢的酯，在碱的作用下,两分两分子酯相互作用，生成子酯相互作用，生成-羰基酯羰基酯,同时失去一分子同时失去一分子醇的反应。醇的反应。反应机理反应机理C2H5OHCH3COONaCH3COOHOOCH3CCH2COC2H5 +Na+OOCH3CCHCOC2H5C2H5ONaC2H5O-OCH3COC2H5OC2H5O-CH2COC2H5C2H5ON

40、aOCH3CCH2COC2H5OOOCH3COC2H5OCH3CCH2COC2H5-+5、 酰胺的酸碱性酰胺的酸碱性 酰胺一般被认为是中性的。但有时酰胺可表现出弱酰胺一般被认为是中性的。但有时酰胺可表现出弱碱性和弱酸性：碱性和弱酸性： CH3CONH2 + HClCH3CONH2 HClH2OCH3CONH2 + HCl乙醚极弱的碱性CH3CONH2 + HgO(CH3CONH)2Hg + H2OH2O分解乙醚极弱的酸性酰亚胺分子中氮原子上的氢具有微弱酰亚胺分子中氮原子上的氢具有微弱的酸性：的酸性： COOHCOOHCCOONHKOH乙醇CCOON-K+RXCCOONRH2O/H+COOHCOOH+ RNH2邻苯二甲酰亚胺N烷基邻苯二甲酰亚胺活泼氢（伯胺）NH3（G abriel合 成法，制伯胺的特殊方法）自然界的羧酸衍生物自然界的羧酸衍生物十二碳十二碳7烯烯l醇的醋酸酯是梨醇的醋酸酯是梨小食心虫的性外激素小食心虫的性外激素羟基酸羟基酸羟基酸是分子中同时具有羟基和羧基的化合物。分类：分类：根据羟基与羧基的相对位置不同，可将羟基酸分为：-，-，-，-，羟基酸。将羟基连在碳链末端的称为-羟基酸。命名命名：羟基作为取代基或按其来源用俗名。例： COOHCHOHCHOHCOOHCH2COOHHO-C-