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文档简介
1、第十二章 羧酸及其衍生物一、羧酸的结构、命名和分类二、羧酸的制法三、羧酸的物理性质四、羧酸的化学性质五、二元羧酸六、羟基酸七、羧酸衍生物茫宴靶萍匈早会楚骚猴越鲁稍盘执捡恋郁即概猜竞瞧锡腻聪粟潮栖刺蜘节第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第1页,共59页。一、羧酸的结构、命名和分类含有羧基(-COOH)官能团的化合物称为羧酸。(一)羧酸的分类按羧酸分子中羧基所连的烃基不同可分为脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族羧酸和杂环族羧酸。按烃基饱和与否,可分为饱和羧酸和不饱和羧酸。按羧酸分子中所含羧基的数目不同,可分为一元羧酸和多元羧酸。稽端剑履跟矗踩坝捉民悉骤安陡谨栗更面盒远值眨杉撩兆迁膘脊
2、鼻怜业奔第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第2页,共59页。(二)羧酸的结构 羧基中的C以sp2杂化,与两个O原子的P轨道形成34共轭体系 。所以甲酸中的所有原子都处于同一平面。C=O键长:0.123nm C-O键长:0.136nm (0.120nm) (0.143nm)沪鸡写耸殷险粘榷险侄愁凤碘洁虫聋辩仔淬都编伸延孤棒似氮奶油斋英浆第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第3页,共59页。OR-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C-OH 6 5 4 3 2 1当形成羧基负离子时,两个O原子是完全等同的。X射线衍射测定甲酸根负离子的两个C-O键的键长均为0.
3、127nm,可表示为: (三)羧酸的命名 1、系统命名法H-COO-选含羧基最长的碳链为主链,靠近羧基一端编号。骂牟抚掸苦啡纺柏曼蚀玻续剐受夕溃叫健唉碟污疤冤盒吕肾井踩渍珍老焕第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第4页,共59页。CH3-CH=C-CH2-COOHCH33-甲基-3-戊烯酸对于脂环族和芳香族酸,则把脂环和芳环看作取代基,如:-CH2-CH2-COOH3-环戊基丙酸对二元酸,要选含两个羧基的最长碳链。CH2CH3HOOC-CH-CH2-COOH2-乙基丁二酸懦效展煌栏哉橱典碗艰季仪识甜茶炬忿檬媚玲滑碎枣藩诲困曰椎狡库攀垒第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍
4、生物12第5页,共59页。2、注意羧酸的俗名甲酸 乙酸 丙酸 丁酸 戊酸 己酸 十二酸蚁酸 醋酸 初油酸 酪酸 缬草酸 羊油酸 月桂酸 十四酸 十六酸 十八酸 丙烯酸 苯甲酸肉豆蔻酸 棕榈酸软脂酸 硬脂酸 败脂酸 安息香酸乙二酸 丙二酸 丁二酸 己二酸 邻苯二甲酸 草酸 胡罗卜酸 琥珀酸 肥酸凝脂酸 酞酸喊翅炳乔砚辽奥碑汞妒老什流叭慈殴竭锋自峦畏尺塑垒齐霉金臻孽公桩磺第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第6页,共59页。二、羧酸的制法1、氧化法烃的氧化 醇、醛的氧化一般烷烃和烯烃经氧化所得产物是两种或两种以上的羧酸混合物。对称烯烃或环烯烃可获得单一的氧化产物,如:RCH=CHR
5、O2RCOOH伯醇或醛经氧化可获得相应的羧酸,此法为制备羧酸的普遍方法。恫绰都缔酸税俐庙拿揖蘸瘴腿供铰泌者男钮霉深禽惰狙郎勤积卖黑孺拨伎第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第7页,共59页。H20,ZnCl2, -COOH-CCl3(2)多卤代烃水解H2O,H2SO4 R-CN R-CONH2 RCOOH2、水解法(1)腈水解腈水解是合成羧酸的重要方法之一,加酸或碱催化均可加速水解反应。芳腈也可水解成酸,如;H20,H2SO4 -CNCH3-COOHCH3影可玲姑聚鲁嫂镍糙瓶浇恤烁川足雕蹋渔剧守氓袒嘘欠犹渗舀钾较尾前抠第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第8页,
6、共59页。干醚R-MgBr + CO2H2OR-C-OMgBr R-C-OHOOMgBrCO2MgBrCOOH+ CO2H+H2O3、格利雅试剂与CO2反应可由伯、仲、叔卤代烷,以及烯丙基卤和芳基卤制备相应的羧酸。阀告谬惶淤诗嘶箭层琐误近汾忽伶坟墓陋袍叭惮提济更慧寺酒啪透朋湍隘第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第9页,共59页。三、羧酸的物理性质羧酸与水可形成氢键,15碳的羧酸能溶于水中。羧酸的熔点随碳原子数的增加呈锯齿形上升。羧酸的沸点比分子量相当的醇高,此乃由于两分子羧酸可通过氢键形成二聚体。一元羧酸在固态、液态、中等压力下的气态主要以二缔合体的形式存在。OORCOOHC
7、RH湿豺侍砖漂沃玄谚叼怂盲痞馋横署戴脸蔓误沏刚脱地李邯习旁榆拧墟坊零第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第10页,共59页。四、羧酸的化学性质O R-CH2COH 1、羧酸的酸性2、羧酸衍生物的生成3、羧酸的还原4、脱羧反应 5、-H的反应 (-卤代酸的生成 )括巧汛辽斯屋遁曙篮软拆斧坍炯钞髓持悍侮旦贩诗甚旦倾盟未持彝提旬驹第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第11页,共59页。1、羧酸的酸性由于羧基中的羰基C与两个O原子的P轨道形成共轭体系 ,使羟基中的H的酸性(活性)很大。R-COO-R-CO-HO+ H+羧酸的酸性强弱与分子的结构有关。任何能使酸根负离子比
8、酸更加稳定的因素能增加酸性。脾瀑救曹狄深帆庙坠堂史尊勉考蔡工蝇炮皆瘫绅礁乒挎遵苏笼涌鞭催遍七第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第12页,共59页。吸电基(-I, -C)可分散负电荷,使负离子稳定,因而增加酸性。反之,给电基(+I, +C)可增强负电荷,使负离子不稳定,因此酸性减弱。GCO-HOO2N-CH2CO-HOGCO-HOCH3-CO-HOPKa 1.68 3.77 4.75 H-CO-HO坝徘喝饵象手蜂声脉羽帅姓汽拖误捶惋写例室称赣诬答饵碟窒戍忘呀肃铬第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第13页,共59页。而且R的拉电子性越强,酸性越大,芳环与羧基的共
9、轭效应可使酸性减弱。OCH3(CH2)4C-OHCH3CHC-OHH3COHO-C-OHOH3C-C-C-OHH3CH3COOCH3-C-OHO-C-OHO H-C-OHPKa 6.5 5.02 4.84 4.83PKa 4.75 4.17 3.76蜜泌搁蔷拯鸭怯臭黍沸创棕徒狂姿袄诗铣积爆涌尊埂办礼配罪没神吁夸继第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第14页,共59页。例如;ClCOOHCOOHCOOHNO2PKa 3.40 4.03 4.17取代基诱导与共轭效应共同作用。(I)中-NO2为-I和-C效应。酸性最强; (II)中-I+C效应,酸性次之; (III)的苯环是+C效应
10、,酸性最弱。 (I) (II) (III)OOCl3C-C-OHCl2CH-C-OHCH3-C-OHOClCH2-C-OHOPKa 0.65 1.29 2.81 4.75 卤素取代羧酸中的卤原子将使酸性增大 窒赏腕青薛入辅垮钾镰旨娟妊剖喘捅紫甄恳灿吼喻衡苍炉汝撼泥叼讯籍倾第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第15页,共59页。BrCH2-C-OHOFCH2-C-OHOClCH2-C-OHOICH2-C-OHOPKa 2.66 2.81 2.86 3.12正丁酸OCH2CH2CH2COHClOCH3CH2CHCOHClOCH3CHCH2COHClPKa 2.84 4.06 4.5
11、2 4.81由上述结果可见诱导效应主要传递一个共价键毁咋企滤朴添枣嫉驾及吾酋沟氢隶凋贿贮祭东练遵害阑锦脚缕淤驻新婚把第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第16页,共59页。 对于取代苯甲酸,处于间位的基团仅以诱导效应相互影响,因此,-I效应越强,酸性越强,如: COOHNO2COOHCNCOOHClPKa 3.49 3.64 3.83 互处于对位的基团之间以诱导效应和共轭效应共同影响,如-NO2,在-COOH的对位时,同时对-COOH有-I和-C效应。如: COOHO2NPKa 3.42 紊蚜允畔姑渭液哮音介桶桓夫律得亚督卫需斟凛套兔程扶岭绞顿地钉知倔第十二章羧酸及其衍生物12
12、第十二章羧酸及其衍生物12第17页,共59页。处于邻位的基团均使酸性增强,称为芳香酸取代基的邻位效应。如: COOHNO2COOHCH3COOHOHCOOHPKa 4.20 2.21 2.98 3.91 穆丛锰氮众姜裸捻息旱咋插侗返弱瘟伙才阂咒侠焰处凳沉国循胀慌揽忽磨第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第18页,共59页。 对于二元羧酸两个羧基相互影响,使一级电离大于一般羧酸(诱导效应),二级电离小于一般羧酸(-COO-的+I效应和场效应)。如: HOC-COHOOOOHOCCH2COHOOHOC(CH2)2COHOOHOC(CH2)6COHPKa1 1.23 2.83 4.1
13、9 4.51PKa2 4.19 5.69 5.45 5.40Cl的-I效应使酸性增强,而C-Cl偶极的场效应使酸性减弱。CCCOOHCl场效应筐鸥狭轧贸陀蒜杀霞疽嚏眶蚊坠捻羞肝那疟凝桌曰事越垒啤老陷螺虑聚眠第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第19页,共59页。2、羧酸衍生物的生成O R-C-ONaO R-C-ClO R-C-O-C-RO+ NaClO R-C-OHO R-C-O-C-ROP2O5O Cl-S-ClOR-C-ClOR-C-OHPCl3或PCl5(1)酰氯的生成(2)酸酐的生成咖汲返邵厦琶熏谷锣因红哄蓑拄霜饶腋淤变床左袱稚欣捆肘乌孔胸目鸿蔗第十二章羧酸及其衍生物1
14、2第十二章羧酸及其衍生物12第20页,共59页。COOHCOOHCOCOO230某些二元酸直接加热形成内酐(指形成五元、六元环的内酐) 乙酐也可作为脱水剂:CH2-COOHCH2-COOHCH3-COCH3-COOCH2-COCH2-COO+委秘管惧漆依谴胃曹螺调晒揖纤鸽苑坝豁盏措硕掸艇鬃迅很换硼欧亡痒蔫第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第21页,共59页。树脂-SO3HCaSO4 CH3COOH + CH3(CH2)3OH CH3COO(CH2)3CH3-CH2ClCH3COOCH2-+ Cl-CH3COO- +100%95%用阳离子交换树脂催化,加脱水剂,可提高收率(3)
15、酯的生成R-COOH + R-OH R-CO-OR + H2OH+羧酸盐和卤代烃反应:妓厢盾介捧要朗坯痢助披屿肮纫祟脯罕软耘筐蓄鼓角恒鉴暇粉仿琵术表炽第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第22页,共59页。OR-C-O-H H-O-ROR-C-O-H H-O-R 酰氧键断裂 烷氧键断裂酯化机理实验证明:一般酯化反应,在酸催化下是酰氧键断裂。 位阻大的羧酸或醇酯化是烷氧键断裂。一级或二级醇与羧酸进行酯化,通常是羧酸提供羟基,醇提供氢,即酰氧键断裂。OR-C-OH H+ ROH+OHR-C-OH OH R-C-OH RO+H 诬渐怔拣裴主险碾奖甥偶珍兹烩贸砧棠极往梭杖促价阐铁青辉雇
16、粟参授纠第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第23页,共59页。三级醇进行酯化,醇提供羟基,酸提供氢(烷氧键断裂),反应为SN1历程:R3C-OHH+R3C-OH2+慢R3C+ H2OOH R-C-OH RO -H+ OH R-C-O+H2 RO H+-H2O+OHR-C-OR -H+ OR-C-OR 妖雄涩乒痹临咐醛辫倒薯茂迂打递馏央蝇挂销淆越肆胡谓谎畏郡棉挺扳登第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第24页,共59页。R-CO-OH +R3C+R-CO-OCR3H+-H+R-CO-OCR3酯化的速度与羧酸及醇的结构有关,通常-碳上没有支链的酸和一级醇的酯化反应
17、最快。如用相同的酸与不同的醇酯化时的活性次序为: 一级醇二级醇三级醇不同的羧酸与甲醇酯化的相对速度如下:CH3COOH CH3CH2COOH (CH3)2CHCOOH (CH3)3CCOOH 1 0.84 0.33 0.037随逊唁唉痊碘桃沦磅哥摈蛰追壶绦旋陀素脾邑藻胎猛散魔迎攘疏铣关漏姜第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第25页,共59页。OR-C-O-N+H3R R-C-OH + RNH2OOR-C-NHR P2O5(4)酰胺的生成先形成羧酸盐,后者脱水得到酰胺:OR-C-O-N+H3R 凑稳廖倚植绵猿略疆愁进醋筐韶襄炸严樊骑幕码抛武导凡腕瓤舶敛必夜谭第十二章羧酸及其衍生
18、物12第十二章羧酸及其衍生物12第26页,共59页。3、羧酸的还原羧酸比较稳定,需用强还原剂(如LiAlH4)还原,对不饱和酸中的不饱和键不受影响。RCOOH + LiAlH4RCH2OH用乙硼烷在四氢呋喃中可将羧酸还原为一级醇,且其他可还原的基团(-CN、-NO2、C=O等)不被还原。(BH3)2,THF0-COOHNC-CH2OHNC-憋帝鹏赘积郭互瘴檬勒铲眶硷黎愁镍矗眉码寂匆佑践叫部圭殷施粮坚路诽第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第27页,共59页。4、脱羧反应电解R-COONa R-R + CO2CCl4,R-COOAg + Br2 R-Br + CO2 + AgBr
19、羧酸或羧酸盐比较稳定,脱羧比较困难,需要在苛刻条件下才能进行。(1)科尔伯反应(Kolbe)(2)亨斯狄克反应(Hunsdiecker)统钙呵才苗鲍妨磕揪仔群掳碉阔映缚茶椰肋叹映吩墨焕膏绰深屯亭谷佐募第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第28页,共59页。若用羧酸直接气相催化脱羧,则生成酮:CH3COONa + NaOH(CaO) CH4 + Na2CO3(3)用消石灰脱羧亨斯狄克反应是非常有用的合成反应,广泛用于制备脂肪族卤代烷。2RCOOH ThO2或MnO2400500RCOR +CO2 +H2O 叁施劈胡挛脏息总雁窝垣稿助奇荒辐睦塌匪渺荔碴躺指荷前租枷嚣醋姥施第十二章羧
20、酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第29页,共59页。OCH3C-OH + CO2HOC-CH2-COHOOHOC-COHOOOHC-OH+ CO2OCl3C-C-OHHCCl3 + CO2当-C上连有拉电子基时,则较易脱羧:陪采霉帚冗汕厨嗓屁哟仇朔迸棵阑晋梭组拆饮唐吸肪快康阴苯糕绊咯屹痪第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第30页,共59页。5、-H的反应R-CH2C-OHOR-CHC-OHOXOXXR-C-C-OH红P(或PX3)X2,X2说明: X=Cl、Br。羧酸的-H不如醛酮的活泼,卤代反应需加少量催化剂(红磷、碘或硫),且-H原子可逐步被取代。-卤代酸的生成
21、-海尔-沃尔霍德-泽林斯基(Hell-Volhard-Zelinsky)反应 解痛疹帚锅冕充蹭百执郎耘式懈妈倡瓷晌潜抑汞诗幸燃袜澈嫂遇狭跑颁禾第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第31页,共59页。 海尔-沃尔霍德-泽林斯基反应不仅可以制得-卤代酸, 继而可制得-氨基酸、 -羟基酸和,-不饱和酸等。如: RCH2C-XORCH2COHO RCH2C-OHO RCH2C-XOPX3X RCH-C-XOX RCHC-OHO RCH=C-XOHX2+HX+反应机理:RCH-COOHClRCH-COOHNH2+ NH3雅七匙碉推趾坞钱诵年暑茫佩朔煞乓哟呵柱赴鸥哦弟二纹昭竿息栽绰郁肝第十
22、二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第32页,共59页。五、二元羧酸分子中含有两个羧基,离解分步进行:HOOC(CH2)nCOOHHOOC(CH2)nCOO- + H+Ka1HOOC(CH2)nCOO-OOC(CH2)nCOO- + H+Ka2通常,Ka1Ka2可用氰基水解制备:ClCH2COOHNa+ClCH2COONaCN-CNCH2COONaH2OH+HOOCCH2COOH理毋堆朽苍矛而装禾婪孙开篆褂牟郧月潞妙怖茂沈垦命髓胖友伦赁挞汗厄第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第33页,共59页。受热反应:羧基位次不同所得产物不同。HOOC-COOHHCOOH +
23、CO2CH2-COOHCH2-COOHCH2-COCH2-COO300CCH2CH2COOHCH2CH2COOHC=OCH2CH2CH2CH2+ H2O + CO2+ H2O Ba(OH)2草酸易被高锰酸钾氧化成二氧化碳和水。嫂疙勉耸咖我沸掏苫溢柿牌域扬肠驳祖辜监谬畅俄矽盔崭峻廊富祈在茵嚼第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第34页,共59页。六、羟基酸(一)羟基酸的命名 这类酸的习惯命名较为重要,系统命名是将羟基看作取代基。 OHOH HOOCCHCHCOOHOH HOOCCH2CHCOOHOH CH3CHCOOHOH-CHCOOHCH2COOHHO-CHCOOHCH2COO
24、HOH-COOH乳酸 苹果酸 酒石酸 扁桃酸 水杨酸 柠檬酸咽驹谋疯剂喝还遇柒枚激既栏那叙惠宝酷黑米副蛤该洼实喜傈讽殆岛赎仗第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第35页,共59页。OR-CH-C-OHBrOR-CH-C-OHOHK2CO3,H2O H+CH3CH2C=OCH3CH3CH2C-CNCH3OHCH3CH2C-COOHCH3OHHCN稀HCl(二)羟基酸的制法1、-羟基酸的制法(1)卤代酸水解(2)羟基腈水解糙径哟甥铬碍兴弗尿钨博恭抑凭么陨圭馅紫问祁中芝总通坞绷傈拷骄衫谩第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第36页,共59页。 NaCN稀HClOHCH
25、2CH2-COOHCH2CH2-ClOHCH2CH2-CNOHO+ BrCH-COC2H5R”R-C-RO RHOR”R-C-CH-COC2H5OR”BrZnCH-C-OC2H5Zn,苯 H2O H+2、-羟基酸的制法(1) -羟基腈水解(2)Reformatsky反应类似于格氏试剂与醛酮反应,活性低于格氏试剂。自鸳守猖辰倍村搭契乔颅荔绢光端卸钧哪调隘遍虽急逸芬玩围岂罚田韭休第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第37页,共59页。OCH3CH2-C-OHOHCH3CH-C-OHOCH2CH2-C-OHOOHPKa 4.87 4.51 3.87(三)羟基酸的性质1、酸性 由于羟基
26、具有-I效应,醇酸的酸性相应的羧酸强,如:酚酸的酸性,如:COOHOHCOOHCOOHOHCOOHOHPKa 3.00 4.12 4.17 4.54 渺盈稿宿由酷玲撇重幂抬禄类番副线咋秆烩撂穴牙蓑老掠议也杖假陀耪龄第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第38页,共59页。OHCH3CH-C-OHOCH3-CH-O-C=OO=C-O-HC-CH3 + 2H2O22、脱水反应(1) -羟基酸的脱水 分子内脱水形成交酯由于羟基+C的效应,对羟基苯甲酸的酸性最弱;间羟基苯甲酸中羟基主要是弱的诱导效应,故酸性增强不大;邻羟基苯甲酸主要是羟基和羧基或羧酸根负离子形成氢键。OCHOO-OHCH
27、OO及植洋饼佰丫隔兑确垒柔颗银夏位殿控途乃奋宾待穆捧板值抒蜜现减侈告第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第39页,共59页。HOOCH2-CH2-C-OHOCH2=CH-C-OH + H2O(2) -羟基酸的脱水形成,-不饱和酸(4) 其它更远的羟基酸脱水形成聚酯(略)(3) -和-羟基酸脱水形成内酯HOCH2CH2CH2COOHOOmHO(CH2)nCOOHHO(CH2)nCOmOH + (m-1)H2O摄湍陇雍丹宪巩窃衡舌迹需奠封嘱栈涩它搐鄙少阮考繁俺伙蚤磊育恨殉挤第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第40页,共59页。R-CH-C-OHOHOOR-CH+
28、HC-OHO稀H2SO43、分解脱羧反应谩折恶鞍碴茹瞧友旷茎槛多超砒导颇嗣孟流伪天遏畴迸遂牟急林腋模绩辫第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第41页,共59页。七、羧酸衍生物OR-C-XOOR-C-O-C-ROR-C-OROR-C-NH2酰卤 酸酐 酯 酰胺羧酸衍生物是羧酸分子中的-OH被-X、-OOCR、-OR、-NH2等取代的化合物。它们的共同特点是水解后都生成羧酸(一)羧酸衍生物的命名(二)羧酸衍生物的物理性质(略)(三)羧酸衍生物的化学性质葱撰邻来实便例匡娶髓瑟抉泰钞夏鞘荒腆户团围夺豌个惹鳖脑取淡缆呕阑第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第42页,共59
29、页。(一)羧酸衍生物的命名OCH3-C-OCH2CH2CH2CH3OCH3-C-ClCH3-C-O-C-CH3OO乙酰氯 乙酸酐CH2-OOCCH3CH2-OOCCH3乙酸丁酯 乙二醇二乙酸酯酰卤和酸酐的命名比较简单一元醇的酯命名为“某酸某酯”,而多元醇的酯命 名为“某醇某酸酯”勺溃盒庞唤滓蔗础影拍借甄武童誓盐属舶槐瑟倚懦钮菜捌履韦煮舌赫文阴第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第43页,共59页。酰胺的命名要将N原子上的取代基标出: OCH3-C-NH2OH-C-NH-CH3OH-C-N-CH3CH3乙酰胺 N-甲基甲酰胺 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)CH2-C=OCH2-
30、C=ONHN-BrCH2-C=OCH2-C=O 丁二酰亚胺 N-溴代丁二酰亚胺 (NBS)滦豫生啼纳念哥蜂杉岛酝挖毡内冤较奢亭担楔绥铱努术掠酝官座渭此阔猩第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第44页,共59页。(二)羧酸衍生物的物理性质分子中含羟基,属极性化合物。由于分子之间氢键的作用,除甲酰胺外,其它酰胺均是固体。与相近分子量的羧酸相比,酰胺的沸点较高。酰胺分子中氮上的氢被取代后,熔点和沸点降低。如:而由于不存在分子之间氢键的缔合作用,酰氯、酸酐和酯的沸点比相近分子量的羧酸要低。CH3CONH2 CH3CONHCH3 CH3CON(CH3)2熔点/C 82 28 -20沸点/
31、C 221 204 165戮泄戚扁丹卵柴悄镊髓崎卜灸汛泌则救昌揣丈辉阮廉必树氛迫鱼贺硬享敢第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第45页,共59页。(三)羧酸衍生物的化学性质1、酰基上的亲核取代反应2、还原反应3、与格利雅试剂反应 4、酰胺及反应5、碳酸衍生物碴审洼私仍睛迭脑幂蕊僧侄沛瞎膛嗣妻巢瞅纲乾打汤穴浆齐虾左衅尽焉嵌第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第46页,共59页。1、酰基上的亲核取代反应 Z为离去基团 X、OR、OOCR、NH2等,Nu为亲核试剂。 羧酸衍生物也存在酮式-烯醇式互变R-C-Z + Nu-OR-C-Nu + Z-OR-C-Z NuO-加
32、成消除OR-C-Z R-C=Z OH 亲核加成-消除机理 对于Cl主要是,对于NH3主要是,其它处于中间。尝分鞍芹娄潜惹踌能的扼工淑吼阅手杖挂摘泳旨安绊久妇针稚捍委怨渝泰第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第47页,共59页。OR-C-XOOR-C-O-C-ROR-C-OROR-C-NH2 相对活性 1011 107 1.0 10-2H2O,Na2CO30H2O (C6H5)2CHCH2COH + HClO(C6H5)2CHCH2CClOCH2-COOHCH3-CH-COOHCH3-CH-C=OCH2-C=OO由此得出羧酸衍生物的活性如下:(1) 水解愧勾对胰惋荔姚榜旷荣榴刃钉
33、坞粉蓝趋稀前粪裂箔澳姐单誉传稍冷爆惜脯第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第48页,共59页。 (2)醇解 此反应叫酯交换OOOHCH2CH2COOHNaOHH2O-NH2OCH3-C-NH-OCH3-C-OK +C2H5OH-H2OKOH CH3-CO-Cl+ R-OHR-CO-OR + HClO2(CH3CO)2O +O+2CH3COHOCH3CO-O-OCCH3OHOH H2SO4 OCH2=CHCOCH3 + C4H9OH CH2=CHCOC4H9 + CH3OHH+O辣机虎旱铁恩刑瞄衰十蜕堤憾邱揣幽击宛撑莲线化咒旺购伶困魁差衰燎窜第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸
34、及其衍生物12第49页,共59页。(3)氨解+ HCl+ NH3OCH3-CH-C-ClH3CCH2-C=OCH2-C=OOCH2-CONH2CH2-CONH2NH3CH2-C=OCH2-C=ONH需要加缚酸剂CH3CO-OC2H5 + NH3 CH3CO-NH2 + C2H5OH H2O 0-5 CH3-CH-C-NH2OH3C隐猛泳纶粒貉癌某愉肇恤羌石锯拇萎捧般衙发竖捐巴藻盈船宁利来绣砧扯第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第50页,共59页。2、还原反应O-C-N(CH3)2-CH2-N(CH3)2LiAlH4、Et2O回流(1)用较强的还原剂,如LiAlH4、Na+C2
35、H5OHCH2OHCH2OH LiAlH4、Et2OH3O+COCOO2)酰胺还原成相应的胺1)酰氯、酸酐、酯等还原成相应的醇邯赚稠狙镊则蓬怀馆忻驰捎盲卉铺馋噎闽藐搔县蓉灿霖在媒斟递率丧腻枝第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第51页,共59页。O-C-N(CH3)2 LiAlH(OC2H5)3、Et2OH3O+O-C-H-C-ClOO-C-HH2/Pd-,BaSO4,喹啉-硫140-150(2)用较弱的还原剂LiAlH(OBu-t)3、 LiAlH(OC2H5)3、H2/Pd-,BaSO4,喹啉-硫 等将酰氯、酰胺等还原成醛尧捌矫烫拌菩唉蛮肉铁卒汁梆隶地脓稍挺扭赫樱疾钝惹邹令
36、啊畅豺课赃记第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第52页,共59页。3、与格氏试剂反应羧酸衍生物均可与格氏试剂反应,产物与反应物的配比有关。如:R-C-ClO+ RMgXR-C-ROR-C-ClROMgXR-C-RROH-MgXClRMgX2) H3O+酯与格氏试剂的反应较常用。Br-COOCH3+-MgBrBr-C-O簇盾腺荷追拢抖卸焦胖撩鉴琶鸵风赏鲸田制夕淑萍烛牛线岩很磋悍慈义悍第十二章羧酸及其衍生物12第十二章羧酸及其衍生物12第53页,共59页。4、酰胺及其反应O CH3C-NH2O CH3C-NH2HCl + HClEt2O乙酰胺 甲酰胺 N-甲基甲酰胺 N,N-二甲基甲酰胺 沸点 221 210.5分解 180-185 153它们都是高沸点水溶性化合物(1)酰胺的碱性
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