有机化学 第13章.ppt

第十三章 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、羧酸的化学性质 四、羟基酸 五、羧酸衍生物 1、羧基中的C以sp2杂化，与两个O原子的P轨道形成Π34共轭体系 。 1、羧酸的酸性 2、羧酸衍生物的生成 3、脱羧反应 4、α-H的反应 (α-卤代酸的生成 ） 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（略） 4、酰胺及反应 琥珀酰亚胺 溴代琥珀酰亚胺 NBS 丁二酰亚胺 N-溴代丁二酰亚胺 N-Br NH CH2-C=O DMF或DMFA N,N-二甲基甲酰胺 N-甲基甲酰胺 乙酰胺 H-C-N-CH3 H-C-NH-CH3 CH3-C-NH2 CH3 酰胺的命名要将N原子上的取代基标出 O O O CH2-C=O CH2-C=O CH2-C=O 17-5 (二）羧酸衍生物的化学性质 17-6 对于Cl主要是①， ② R-C=Z R-C—Z ① OH 羧酸衍生物也存在酮式-烯醇式互变 Z=离去基团 X、OR、OOCR、NH2等， R-C-Nu + Z - R-C-Z 消除 加成 R-C-Z + Nu- Nu 亲核加成-消除机理 1、酰基上的亲核取代反应 O O OH O 17-7 Nu=亲核试剂 其它处于中间。 对于NH3主要是②， 相对活性 1011 107 1.0 10-2 R-C-NH2 R-C-OR’ R-C-O- C-R R-C-X 由此得出羧酸衍生物的活性如下： O O O O O 根据亲核试剂性质，羧酸衍生物有如下亲核取代反应： (1) 水 解 （2）醇 解 （3）氨 解 17-8 CH2-COOH CH2-C=O CH3-CH-COOH CH3-CH -C=O H2O Δ (C6H5)2CHCH2-C-OH + HCl (C6H5)2CHCH2-C-Cl (1) 水解 O O O H2O,Na2CO3 0℃ CH3-C-NH- -NH2 CH3-C-OK + KOH Δ C2H5OH-H2O, OH NaOH H2O CH2CH2COOH O O O O 17-9 H+ （2）醇解 R-CO-Cl + R’-OH H2SO4 2(CH3CO)2O CH2=CHC-OCH3+C4H9OH 此反应叫酯交换 R-CO- O R’ + HCl + 2CH3COH CH3C-O- -O-CCH3 + HO- -OH CH2=CHC-OC4H9+CH3OH O O O O O 17-10 需要加缚酸剂 （3）氨 解 0-5 ℃ H2O CH3CO-NH2 + C2H5OH CH3CO-OC2H5 + NH3 CH2-C=O NH Δ CH3-CH-C-NH2 + HCl CH3-CH-C-Cl + NH3 CH3 O CH3 O CH2-C=O CH2-CONH2 CH2-COOH O NH3 CH2-C=O CH2-C=O + 17-11 ① LiAlH4、Et2O ②H3O+ LiAlH4、Et2O 回流 -C-N(CH3)2 -CH2-N(CH3)2 2）酰胺还原成相应的胺 CO CH2OH 1）酰氯、酸酐、酯等还原成相应的醇 （1）用较强的还原剂，如 LiAlH4、Na+C2H5OH 2、还原反应 CO O CH2OH O 17-12 魏能俊 有机化学 主讲教师：曹瑞军 Email地址： rjcao@mail.xjtu.edu.cn 16-2 习题解答 一、羧酸的结构和命名 （一）羧酸的结构 （二）羧酸的命名 16-3 （一）羧酸的结构 所以甲酸中的所有原子都处于同一平面， 当形成羧基负离子时两个O原子是完全等同的， 16-4 O H O R——C C——R O H O 2、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。 16-5 6 5 4 3 2 1 R—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—C—OH ε δ γ β α 1、系统命名注意编号 （二）羧酸的命名 O 16-6 草酸 胡罗卜酸 琥珀酸 肥酸凝脂酸 酞酸 乙二酸 丙二酸 丁二酸 己二酸