羧酸及羧酸衍生物

1、关于羧酸及羧酸衍生物第一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月1第一节 羧酸的酸性及化学性质 羧酸的结构及化学性质分析H有酸性羰基不饱和,可加成、还原羰基 a-H，有弱酸性，可取代OH 可被取代羧基可脱去 CO2第二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月2羧酸的酸性 几种活泼氢的酸性比较 羧酸根负离子的共振式与稳定性有两个完全等价的共振式第三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月3 取代基诱导效应对羧酸酸性的影响 0.64 1.26 2.86 4.76pKa 应用：利用羧酸的酸性分离和纯化化合物第四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月4第五张，PPT共六十三页，创作于2022

2、年6月5羰基的反应羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺 取代羟基生成羧酸衍生物羧酸第六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月62.1 生成酯（酯化反应） 酯化反应特点：反应需要 H+ 催化，无催化剂时反应很慢。反应可逆（加大反应物用量或除去水使酯的产率提高）第七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月7 两种可能的酯化反应机理(i) 通过酰基上的亲核取代 H+先与羧基羰基氧结合（增强了羧基的亲电性） OR 上的氧原子来自于醇提示：逆过程为酯的酸性水解机理第八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月8(ii) 通过烷基碳正离子中间体 H+先与醇羟基氧结合 羧基羰基氧作为亲核试剂，OR上的氧原子来自于

3、酸第九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月92.2 形成酰卤酰(基)氯酰(基)溴比较: 醇类的卤代 羧酸羟基的卤代与醇类的卤代有相似性第十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月102.3 形成酸酐 可能机理:乙烯酮衍生物酸酐强除水剂第十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月11 分子内二酸的脱水:正常反应:形成环状酸酐异常反应:形成环状酮加热反应即发生第十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月122.4 生成酰胺 提示：合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺第十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月132.5 羧酸的还原反应 用 LiAlH4 还原羧酸至醇 羧基较难被还原

4、 强还原剂可还原至伯醇提示：还原机理：经过中间体醛醛1o醇第十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月14 补充内容：能被LiAlH4还原的化合物及其产物类型提示：大多数的基团能被LiAlH4还原第十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月153. 脱羧反应3.1 羧酸的脱羧反应第十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月16 b-羰基酸 和 b, g-烯基酸的脱羧机理桥头碳难成平面型实验证据：b-羰基酸第十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月17 汉斯狄克(Hunsdiecker) 反应适用于制备伯溴代烷反应机理（自由基机理）:第十八张，PPT共六十三页，创作于2022年

5、6月184. 羧酸与金属有机试剂的反应 与RMgX反应 与RLi反应一个制备酮的方法作为亲核试剂作为碱（优先进行）不溶性盐，羰基不活泼难进一步反应溶解性较好，可进一步反应第十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月19羧酸 a 氢的反应机理：a-卤代羧酸第二十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月20 第三节 羧酸衍生物第二十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月21L：可被亲核试剂取代羰基：可加成至饱和a-H：有弱酸性离去基团 (Leaving group) 结构与性质分析一、 羧酸衍生物的化学性质第二十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月223.1a 羧酸衍生物的水解

6、反应3.1 羧酸衍生物酰基上的亲核取代反应及相互转化第二十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月23(1) 酯的酸性水解机理(有两种可能机理） 羧酸衍生物的水解机理（以酯和酰胺的水解为例）机理(i)第二十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月24 这两种机理分别适合于何种结构的酯类？ 如何证明这两种可能的机理？问题机理(ii)第二十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月25 (2) 酯的碱性水解（皂化反应）机理碱过量时，产物为羧酸盐，反应不可逆。第二十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月26(3) 酰胺的酸性水解机理 H+ 过量，胺可成 盐，反应不可逆。第二十七张，P

7、PT共六十三页，创作于2022年6月27(4) 酰胺的碱性水解机理慢步骤。离去能力: 碱过量，成羧酸盐，反应不可逆。第二十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月283.1b 羧酸衍生物的醇解反应 酰氯的醇解反应优点：反应完全，产率好。（碱吸收）合成上用于制备酯酯酯酰氯第二十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月29 酰胺的醇解反应反应相对不易进行（离去能力: ）合成上意义不大（合成酯类化合物的方法有更好的方法）第三十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月303.1c 羧酸衍生物的胺解反应 酰氯的胺(氨)解 酸酐的胺(氨)解第三十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月31

8、酯的胺(氨)解 酰胺的胺解条件：无水、过量胺胺的交换，合成上意义不大第三十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月32 合成应用举例（1）NBS的制备NBS N-溴代丁二酰亚胺（溴代试剂）丁二酸单酰胺丁二酰亚胺第三十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月33（2）Gabriel伯胺合成法伯胺邻苯二甲酰亚胺第三十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月34水解反应醇解反应胺解反应反应类型3.2a 酰基上的亲核取代的通式3.2 羧酸衍生物酰基上的亲核取代通式、一般机理及活性第三十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月353.2b 酰基上的亲核取代的一般机理酰基上的亲核取代 =

9、亲核加成 消除酸性条件：碱性条件：第三十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月363.2c 酰基上的亲核取代相对速度（相对反应活性）三方面原因：(i) 羰基的亲电性不同（与加成步骤有关） 诱导效应的影响 ： 电负性：Cl O N正电荷密度大对加成步骤有利第三十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月37(ii) 离去基团的离去能力（与消除步骤步骤有关）共轭较弱（负电荷在电负性小的原子上）共轭较强（羰基性质减弱） 共轭效应的影响 ：第三十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月38(iii) 位阻效应的影响（与加成步骤有关）第三十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月393.

10、3a 羧酸衍生物与RMgX的反应机理：反应能否控制在中间产物酮？酰氯、酸酐、酯酮叔醇取代3.3 羧酸衍生物与金属试剂的反应第四十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月40 利用酰卤的活泼性进行选择性反应制备酮羰基的活性（亲电性）：实验方法：将 RMgX 滴加到 RCOCl 中, RCOCl 始终保持过量。始终过量第四十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月41比 较 酰氯与格氏试剂的反应 酯与格氏试剂的反应快步骤慢步骤可保留快步骤慢步骤立即反应第四十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月42 利用酸酐反应中间体低温稳定性制备酮机理低温不易分解第四十三张，PPT共六十三页，创作于

11、2022年6月43 利用酰胺反应的特殊性制备酮机理有弱酸性第四十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月443.3b 羧酸衍生物与 R2Cd 和 R2CuLi 的反应比较：活性强活性较弱不反应第四十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月453.4a LiAlH4 还原反应能否控制在这一步？酰氯，酸酐，酯胺伯 醇酰胺 注意：酰胺的还原有特殊性：取代3.4 羧酸衍生物的还原反应第四十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月463.4b 羧酸衍生物的催化氢化还原（两个典型的例子）Rosenmund 还原(i) 酰氯选择性还原至醛(ii) 酯还原至醇（工业化）使Pd催化剂活性减弱（催化剂

12、中毒）第四十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月473.4c 酯的金属钠还原鲍维尔特-布兰克（BouveaultBlanc） 还原偶姻（acyloin） 缩合（酮醇缩合）伯 醇a-羟基酮注意：溶剂的变化第四十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月48鲍维尔特-布兰克（BouveaultBlanc） 还原机理第四十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月49偶姻（acyloin） 缩合（还原至酮醇）第五十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月50偶姻（acyloin） 缩合在合成上的应用举例 n 产率（）45 （67元环） 506067 （89元环） 3040818（102

13、0元环） 6098第五十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月51第四节 酯缩合反应在合成中的应用4.1 (Claisen)酯缩合反应-酯的酰基化b-羰基酯（1,3-二羰基类化合物） 其它常用碱 NaH, NaNH2, LDA, Ph3CNa, t-BuOK （弱亲核性强碱）碱 用 量对反应的影响催 化 量： 反应可逆大于化学计量： 反应完全 为什么？请注意所用碱的结构第五十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月52 Claisen 缩合机理稳定的烯醇负离子第五十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月53 Claisen 缩合举例：乙酰乙酸乙酯第五十四张，PPT共六十三页，创

14、作于2022年6月544.2 Dieckmann 缩合（分子内酯缩合） 对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合碱为催化量时反应可逆 第五十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月554.3 交叉酯缩合（两个不同酯之间的缩合）产物单一有合成意义合成上意义不大第五十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月564.4 酮的酰基化酯（酰基化试剂）酮2, 4 -戊二酮（乙酰丙酮）碳酸二乙酯1,3-二羰基类化合物b-羰基酯类第五十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月57a-氰基丁酸乙酯 腈类化合物的通式： 氰基 (cyano) 命名：丙烯腈苯甲腈2- 甲基丁腈第五节 腈类化合物及其性质第五十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月58 腈的制备 腈的性质分析不饱和，可加成和还原a-有弱酸性，可与强碱作用第五十九张，PPT