第十章羧酸衍生物

1、 重点重点 1、掌握羧酸衍生物的化学性质。、掌握羧酸衍生物的化学性质。 2、掌握羧酸衍生物的制备。、掌握羧酸衍生物的制备。 3、熟悉尿素的结构及性质。、熟悉尿素的结构及性质。 4、熟悉羧酸衍生物的某些代表物、熟悉羧酸衍生物的某些代表物。 第十章、羧酸衍生物第十章、羧酸衍生物derivatives of carboxylic acid第一节第一节 羧酸衍生物分类与命名羧酸衍生物分类与命名 一一. .羧酸衍生物分类羧酸衍生物分类 酰卤酰卤 acyl halide 酸酐酸酐 acid anhydride 酯酯 ester 酰胺酰胺 amide OXRC-OOORRCCOO RRCONH2RC二二.

2、羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名酰基（酰基（ acyl group) 乙酸乙酸 乙酰基乙酰基苯甲酸苯甲酸 苯甲酰基苯甲酰基OO3CHCH ,O3CHC,-OCH ,O-C,O3OCH2C,CHCHBrBrCH C-C1O3,O-C-Br(一一)、酰卤（、酰卤（acyl halide） 的命名的命名乙酰氯乙酰氯苯甲酰溴苯甲酰溴2-溴丁酰溴溴丁酰溴(二二)、酸酐（、酸酐（acid anhydride）的命名）的命名-OC3CHO-CO3CHCH3-CH -COOCH -CO222O-CCHOOCH3-CH-COOO乙酸酐乙酸酐乙丙酸酐乙丙酸酐2甲基丁二酸酐甲基丁二酸酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐三、酯

3、三、酯 （ester） 的命名的命名CH C-OCH2-O3COOCH 23COOC H5COOCH CH23COOH乙酸苄酯乙酸苄酯邻苯二甲酸甲乙酯邻苯二甲酸甲乙酯 乙二酸氢乙酯乙二酸氢乙酯四、酰胺（四、酰胺（ amide）的命名）的命名3CH -C-NH-OOCCNHONHH3CO-C-NOCH2CH3CH3-C-NOCH3C2H5乙酰苯胺乙酰苯胺邻苯二甲酰亚胺邻苯二甲酰亚胺-已内酰胺已内酰胺 N-甲基甲基-N-乙基乙酰胺乙基乙酰胺N-乙基乙基-N-苯基苯甲酰胺苯基苯甲酰胺NHOOONHOO-戊内酰胺戊内酰胺-丁内酯丁内酯邻苯二甲酰亚胺邻苯二甲酰亚胺 HNu代表亲核试剂，代表亲核试剂，HN

4、u 水解中水解中 HOH， 醇解中醇解中 HOR， 氨解中氨解中 HNH2 离去基团离去基团L 与亲核试剂与亲核试剂HNu中中 H 结合为结合为HL。第二节第二节 羧酸衍生物的性质羧酸衍生物的性质一、羧酸衍生物物理性质（自学）一、羧酸衍生物物理性质（自学）二、羧酸衍生物化学性质二、羧酸衍生物化学性质-R-C- + HLOR-C-L + HONuNu（一）酰基的亲核取代反应（一）酰基的亲核取代反应（nucleophilic substitution）1水解反应（水解反应（hydrolysis reaction）X,CCH3OOHH+H OHO3CHCXCCH3OOOHH+OHO3CH C,CCH

5、3OC H2CCH3OOOHH+HOHO3CHC,55O2C HH2CCH3OHONHOHH+HOHNHO3CHC2,2醇解反应醇解反应X,CCH3OH+HO3CHCXOROR+ORORO3CHC,CCH3O+HOO3CHCO3CHCOHRORH,CCH3OH+HOO3CHCOROR,OR23HCCH3O+HO3CHCORNHNH在有机合成中，常用酯交换反应从廉价易得的低级醇制高级醇在有机合成中，常用酯交换反应从廉价易得的低级醇制高级醇。不易制备的酯（如：空阻），可利用酰卤的活性醇解制备不易制备的酯（如：空阻），可利用酰卤的活性醇解制备3氨解反应氨解反应O3CHC,CCH3OOO3CHCH+O

6、3CHC2NHNHO2NH4XCCH3OH+HO3CHC,X2NHNH2OHH,2NHNH2CCH3O+OO3CHCRRNH2NH+3NRRNCCH3O+O3CHC,HH()酰胺的胺解是可逆反应，酰胺的氨解要用亲核性更强的胺。酰胺的胺解是可逆反应，酰胺的氨解要用亲核性更强的胺。过量过量CHOO+O3CHC2NH2,OH2CH3CH2NH2CHCH22CHCH说明：说明：(羧酸衍生物亲核取代反应的一般规律羧酸衍生物亲核取代反应的一般规律) 酰卤酰卤 酸酐酸酐 酯酯 酰胺。酰胺。 碱性弱，有利离去基团的离去，故离去顺序是：碱性弱，有利离去基团的离去，故离去顺序是： ( X OCOR OR NH2)

7、 4. 4. 酰化反应酰化反应( (acylation)的重要应用的重要应用 说明：说明：酰化试剂与含活泼氢的化合物反应叫酰化试剂与含活泼氢的化合物反应叫酰化反应酰化反应acylationacylation。 提供酰基的化合物称提供酰基的化合物称酰化剂酰化剂acylating agentacylating agent。（常用酰卤和酸酐）。（常用酰卤和酸酐） 在合成上的应用。在合成上的应用。 酰化反应的生物学意义。酰化反应的生物学意义。 OH OHOH OH Br Br ,H2O3CHOCHOCOHH,H+O3C2O()O2C3OHCHOBr/BrOCH3C OOH2Br乙酰水杨酸（阿司匹林）的

8、制备乙酰水杨酸（阿司匹林）的制备OHCOOH+（CH CO）32O6095COOHOCCH3O+ CH CO3OH 乙酰水杨酸是临床上解热镇痛药物，商品名乙酰水杨酸是临床上解热镇痛药物，商品名阿斯匹林（阿斯匹林（Aspirin）。）。 常用药物常用药物“APC”是复方阿斯匹林，它为阿司是复方阿斯匹林，它为阿司匹林、非那西丁和咖啡因的混合物。匹林、非那西丁和咖啡因的混合物。乙酰水杨酸乙酰水杨酸NH2OHNHOHCOCH3 对对- -羟基乙酰苯胺羟基乙酰苯胺扑热息痛扑热息痛酰化酰化磺胺药的母体结构磺胺药的母体结构: NH2 SO2NH2（二）还原反应（二）还原反应2CHXCCH3O3CHORO3C

9、HCOHCCH3OO,CCH3OLiAIH42CH23CHNHNHCCH3O2,LiAIH4LiALH4具有高选择性具有高选择性,不还原双键。不还原双键。反应物不同产物不同。反应物不同产物不同。（三）酰胺的特性（三）酰胺的特性1、酸碱性、酸碱性 酰胺由于形成酰胺由于形成p-共轭体系，碱性比氨弱共轭体系，碱性比氨弱HCO,NHR邻苯二甲酰亚胺显酸性：邻苯二甲酰亚胺显酸性：OHNH+,NOOKOOK2 、与亚硝酸的反应、与亚硝酸的反应2OHOHCO+,2NRNNRH+OC2（四）碳酰胺衍生物（四）碳酰胺衍生物1.碳酸是两个羧基共用一个羰基的二元酸，碳酸是两个羧基共用一个羰基的二元酸， 极不稳定，不

10、能游离存在。极不稳定，不能游离存在。OHC,OHO2.其碳酸衍生物也极不稳定，但碳酸的双衍生物其碳酸衍生物也极不稳定，但碳酸的双衍生物 很稳定是合成药物的原料。很稳定是合成药物的原料。H NCNHO 22尿素尿素 （脲）（脲）urea 化学名：碳酰二胺化学名：碳酰二胺 哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。无色晶体，无色晶体，mp 133，易溶于水。，易溶于水。H NCNHO 22 + HNO33 HNO22 OH NCNH化学性质化学性质1. 弱碱性弱碱性硝酸脲硝酸脲2.水解水解H NCNHO 22 Na322 H O/HClH O/NaOH2脲酶CO+ NH

11、Cl42CO+ NH 33NH CO2+ H O2H NCNHO 22 + HNO2 CO+ N2+22H O3. 与亚硝酸反应与亚硝酸反应4.缩二脲的生成和缩二脲反应缩二脲的生成和缩二脲反应H NCNHO 22+ NH 3+22 OH NCNH150160CNHO 22 OH NCNH 缩二脲反应缩二脲反应? 缩二脲的碱性溶液缩二脲的碱性溶液 + 硫酸铜溶液硫酸铜溶液-显紫红色显紫红色说明说明: 缩二脲反应可证明缩二脲反应可证明分子中含有两个以上肽键，即两个 -C-N-O H结构的化合物。丙二酰脲丙二酰脲 malonyl 无色结晶，无色结晶，mp245，微溶于水，微溶于水COOC H2552

12、COOC HH C2+H N22H NC O C O C H OH HNHNH CC2COO+25丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯 尿素尿素 丙二酰脲丙二酰脲丙二酰脲的酮式丙二酰脲的酮式烯醇式互变异构现象烯醇式互变异构现象OOC2CH CHNHNC O OOHCCHCNNC OH H巴比妥酸巴比妥酸pKa=3.85 巴比妥分子中亚甲基的氢被一些烃基取代后具有巴比妥分子中亚甲基的氢被一些烃基取代后具有镇静、催眠和麻醉作用镇静、催眠和麻醉作用OOCC CHNHNC O RR1常见巴比妥类药物常见巴比妥类药物巴比妥：巴比妥：R=R1= -C2H5异戊巴比妥：异戊巴比妥： R= -C2H5 R1= -CH2C

13、H2CH(CH3)2 可可巴比妥：可可巴比妥：R= -CH2CH=CH2 R1= -CH(CH2) 2CH3 CH3此类药物有成瘾性，慎用。此类药物有成瘾性，慎用。（2）胍：）胍：脲分子中的氧原子被亚氨基取代的产物脲分子中的氧原子被亚氨基取代的产物（亚氨基：（亚氨基：NH） 降压药：降压药： 胍乙啶胍乙啶 硫酸盐硫酸盐 抗病毒药：抗病毒药： 吗啉胍吗啉胍 盐酸盐盐酸盐 治糖尿病药：治糖尿病药： 苯乙双胍苯乙双胍 盐酸盐盐酸盐H2N-C-NH2NH胍基胍NHH2N-C-NH-H2N-C-NH脒基第三节第三节 与医学有关的化合物与医学有关的化合物一一. .内酯类抗生素内酯类抗生素 红霉素红霉素: :NOHHOOHOHOOOOOOOOOH,ONNOHHOOHOHOOOOOOOOOOH罗红霉素罗红霉素ROOOOOO,RONHOOOOOOO麦迪霉素麦