第10章 羟基酸和羰基酸课件.pptVIP

第10章 羟基酸和羰基酸 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他官能团取代后的生成物称为取代羧酸。取代羧酸可分为卤代酸、羟基酸、羰基酸或氨基酸。 10.1 羟基酸的结构和命名 醇酸：羟基酸分子中羟基连在脂肪烃基上 10.2 羟基酸的物理性质 1、醇酸：水溶性通常都大于相应的脂肪酸或醇。 2、酚酸：多为晶体，有的微溶于水，有的易溶于水 10.3.1 酸性 醇酸： ①羟基的吸电子诱导效应，使酸性： 卤代酸 羟基酸 羧酸 ②羟基离羰基愈远，对酸性的影响愈少。 α-羟基酸 β-羟基酸 γ-羟基酸 解释： 10.3.2 醇酸的氧化反应 10.3.3 醇酸的脱水反应 1.α-醇酸（分子间脱水生成交酯） 10.4 羰基酸的结构和命名 羰基酸（又称氧代酸），包括醛酸和酮酸两类，最简单的醛酸是乙醛酸，最简单的酮酸是丙酮酸。 10.5 酮酸的化学性质 既有-C=O 性质，也有-COOH 性质，如酸性；也有相互影响产生的特殊化学性质，如分解反应 10.5.2 α-酮酸的氨基化反应（不作要求） 10.5.4 酮酸的分解反应 10.7 前列腺素（不作要求） 10.6 醇酸和酮酸的体内化学过程（不作要求） 2、与溴的反应 药学院化学教研室 有机化学 α-羟基丙酸（2-羟基丙酸） 乳酸 羟基丁二酸 苹果酸 2,3-二羟基丁二酸 酒石酸 酚酸：羟基酸分子中羟基直接连在芳环上 3-羧基-3-羟基戊二酸 柠檬酸（p242命名较少见） 邻羟基苯甲酸 水杨酸 3,4,5-三羟基苯甲酸 没食子酸 10.3 羟基酸的化学性质 ①酸性 ④脱羧反应 ③脱水 ②羟基的氧化 既有-OH的性质，又有-COOH的性质 酚酸可以使FeCl3显色 酚酸： 分子内的氢键，使负离子稳定，酸性↑↑ -OH在对位，共轭效应 诱导效应， -OH斥电子（总效应），酸性↓ -OH在间位，以诱导效应为主（共轭受到阻碍），由于距离大， 吸电子诱导较弱，酸性↑ 乳酸 丙酮酸 醇酸在体内的氧化通常在酶的催化下进行 α-醇酸分子中的羟基受羧基吸电子效应的影响，比醇更易被氧化 丙交酯 α-羟基丙酸 2.β-醇酸（分子内脱水生成α,β-不饱和酸（烯酸） 共轭体系（稳定） 3.γ-醇酸（分子内的酯化生成环状内酯） γ-丁内酯 γ-醇酸 因此游离的γ-醇酸很难存在，通常以盐的形式保存。 δ-醇酸较难生成内酯，生成的δ-内酯也容易开环。 某些中草药的有效成分常常含有内酯结构 羟基和羧基相隔五个C以上，受热生成链状聚酯。 4.δ -醇酸（分子内的酯化生成环状内酯） △ δ -醇酸 δ –戊内酯 酚酸的羧基处于羟基的邻位或对位时，受热后易脱羧 。 10.3.4 酚酸的脱羧反应 10.3.5 α-醇酸的分解反应（不作要求） 2 -丁酮酸 α-丁酮酸 3 -丁酮酸（β-丁酮酸） 乙酰乙酸 丙醛酸 α-丁酮二酸 草酰乙酸 10.5.1 酸性 羰基氧吸电子能力强于羟基，因此酮酸的酸性强于相应的醇酸 10.5.3 α-酮酸的氧化反应（不作要求） 1、?-酮酸的分解反应 脱羧反应 脱羰反应 （不作要求） ?-酮酸分子中的碳—碳键容易断裂，因而与稀硫酸或浓硫酸共热时可发生分解反应。 ?-酮酸比?-酮酸更易脱羧，由于两个吸电子基团连在同一个碳上，而羰基的吸电子效应大于羧基，使电子转移有利于引起脱羧。 ?-酮酸的受热脱羧反应生成酮，称为酮式分解反应。 2、 ?-酮酸的分解反应 受羰基和羧基-I效应的影响，易发生分解反应。 ?-酮酸更易脱羧的原因还有：羰基还能与羧基氢形成氢键。 β-酮酸与浓碱共热时， α-碳原子和β-碳原子之间发生断裂，生成两分子的羧酸盐 该反应称酸式分解反应 酸式分解 （两分子羧酸盐） 酮式分解 （酮＋CO2) 10.8 酮式-烯醇式互变异构 乙酰乙酸乙酯具有酮和酯的基本性质，能与HCN，NaHSO3发生加成反应，且能与羰基试剂发生反应； 乙酰乙酸乙酯还应具有烯醇的性质，能与金属钠作用放出氢气，使溴水褪色，使FeCl3溶液显色。 β-丁酮酸（乙酰乙酸）很不稳定，易生成乙酰乙酸乙酯，是有机合成的重要原料。 存在酮式?烯醇式的互变异构现象 室温下，两种异构体能迅速转变，即可以酮式进行反应，也可以烯醇式进行反应，其产物由外加试剂和条件而定。 低温下，两种异构体在互变速率很慢，可将两者分离。 动态平衡体系 某些具有 化合物也存在酮式-烯醇式互变现象，但烯醇式含量的比例差别较大