chapter10羟基酸、羰基酸及对映异构的概念

第十章 羟基酸、羰基酸及对映异构体的概念第一节 羟基酸 ( )(一 )羟基酸的命名 ( )(二 )羟基酸的性质 ( )第二节 羰基酸 ( )(一 )乙酰乙酸乙脂的制法 ( )(三 )乙酰乙酸乙脂的性质 ( )(四 )乙酰乙酸乙脂在合成上的应用 ( )第三节对映异构的概念 （） (一 )物质的旋光 ( )(二 )比旋光度 ( )(三 )手性分子和对映异构 ( )(四 )具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法 ( )(五 )构型的标记 ( )(二 )酮烯醇互变异构 ( )羧酸中烃基上的氢原子被羟基取代而生成的化合物称为羟基酸。2-羟基丙酸- 羟基丙酸（乳酸）3-羟基 -3-羧基戊二酸- 羟基 - 羧基戊二酸（ 柠檬酸）2-羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸（水扬酸）或 或 或第一节 羟基酸（ 一）羟基酸的命名母体： 羧酸 羟基酸的命名 （ 二）羟基酸的性质具有羟基和羧基的各种反应 ,由于两个官能团相互影响 ,还具有一些特性 .（ 1） 酸性3.87 4.514.86吸电基PKa 羟基酸的性质 （ 2） 脱水反应- 羟基酸 :两分子相互酯化 ,生成六元环的交酯 .- 羟基丙酸 丙交酯 羟基酸的性质 - 羟基酸 :分子内脱水生成 ,- 不饱和酸。- 和 - 羟基酸 :生成五元环和六元环的内酯。- 戊内酯- 羟基戊酸 羟基酸的性质 第二节 羰基酸羰基酸 : 分子中含有羰基和羧基的化合物 .乙醛酸 丙醛酸丙酮酸 2-丁酮酸乙酰甲酸2-氧代丙酸乙酰乙酸3-氧代丁酸或或或或 羰基酸 (一）乙酰乙酸乙酯的制法克莱森（ Claisen） 酯缩合反应：酯 + 含活泼亚甲基化合物 碱性催化剂 缩合产物（ 酯、醛、酮、腈等）（在活泼亚甲基上引进酰基）例： 乙酰乙酸乙酯的制法 （二）酮烯醇互变异构乙酰乙酸乙酯酮的反应 烯醇的反应酮式 烯醇式 酮烯醇互变异构 存在互变异构的原因：亚甲基上的氢活泼容易失去，与氧结合形成烯醇。生成的烯醇比较稳定是由于：分子内氢键 : p- 共轭电子离域 :常温下含量 92.5 7.5 分离 (石英容器 )41 (267Pa) 33 (267Pa) 酮烯醇互变异构 （ 三）乙酰乙酸乙酯的性质（ 1）酮式分解（ 2）酸式分解 乙酰乙酸乙酯的性质 （ 3）乙酰乙酸乙酯甲亚基的活性分子中的亚甲基影响，比较活泼，与醇钠等强碱作用，生成乙酰乙酸乙酯的钠盐 .负碳亲核试剂负碳亲核试剂受两个羰基的 乙酰乙酸乙酯的性质 (四 )乙酰乙酸乙酯在合成上的应用烷基和二烷基取代的乙酰乙酸乙酯可进行酮式分解或酸式分解 ,合成取代乙酸和取代丙酮 . 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 (1)合成甲基酮：例 : 合成 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 （ 2）合成一元酸例 合成 2-甲基戊酸 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 第三节 对映异构的概念异构现象构造异构分子中原子成键顺序不同。（ 分子式相同，构造式不同）碳架异构官能团位置异构官能团异构互变异构立体异构构象异构顺反异构对映异构分子中原子成键顺序相同，在空间排列的方式不同 。 （分子式同，构造式同，构型式不同） 异构现象 （ 一）物质的旋光 （ 1）平面偏振光光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。 普通光如果使单色光通过 Nicol 棱镜，只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜 ， 因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面 上 振动 ，这种只在一个平面上振动 的光就是平面偏振光 。平面偏振光 平面偏振光 （ 2）旋光仪旋光仪示意图在盛液管中放入旋 光性物质后，偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的，称为 右旋化合物 ，用(+) 表示； 能使偏振光向左旋转的，称为 左旋化合物 ，用 (-) 表示。 旋光仪 （ 二）比旋光度旋光性物质使偏振光旋转的角度称为旋光度 ,用 表示 .物质旋光度 的大小与盛液管的长度 、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、 所用的溶剂的有关 .（ 1） 旋光度 旋光度 比旋光度公式如下： : 测得的旋光度； B : 质量浓度 ， g/ml；l: 盛液管的长度 ， dm;t: 测定时的温度 ;: 光源的波长 .通常用比旋光度 来表示物质的旋光属性。（ 2）比旋光度在一定条件下 ,某物质的旋光性为一常数 ,称为比旋光度 . 比旋光度 (三）手性分子和对映异构（ 1）手性分子化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物在空间有两种不同排列，即两种构型 .这两种不同构型的化合物相互不能重叠 ,像人的两只手 .2-丁醇 手性分子和对映异构 （ 2）手性碳原子：与四个不同的原子或集团相连的碳原子为手性原子，或不对称碳原子，用 C*表示。 手性分子和对映异构 （ 3）对映异构：互为镜象，但不能叠合的两种不同构型的化合物 .物理性质 :一般物性相同 ,但使偏振光平面旋转方向不同 ,旋光大小数据相同 .化学性质 :一般化性相同 ,但与手性试剂反应时 ,反应速率差别大 ,有时只与一种异构体反应 . 手性分子和对映异构 (4)对映异构的判断分子中没有对称面，也没有对称中心 .非手性分子 手性分子* 手性分子和对映异构 (四）具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法（ 1） Fischer投影式2-丁醇的球棒模型 四面体式用平面形式表示具有手性碳原子分子的立体模型的式子为 Fischer投影式。 具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法 Fischer投影式规定 : 手性碳放在平面上，用横竖线交点表示。 横的表示伸向前方 . 竖的表示伸向后方 .习惯上 : 把含碳原子的基（主碳链 )放在竖键的方向 . 编号较小的放在上端 . 具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法 （ 2）透视式 具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法 （五）构型的标记（ 1） D,L标记法 确定对映体的相对构型 .选（ +)-甘油醛为标准，指定其构型为型：指定（ -)-甘油醛的构型为型：D-(+)甘油醛 D-(-)甘油醛注意！构型 DL和旋光方向 (+)(-)是两套不相干的符号；DL表示分子中原子在空间的排列方式；(+)(-)使表示平面偏振光扭转的方向 . D,L标记法 凡可以从 D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物，或可以转变成 D-甘油醛的化合物，都具有与 D-甘油醛相同的构型，即 D型。与 L-甘油醛的相同构型的化合物则是 L型。局限 : 只能表示简单有机化合物的构型 . 有时采用不同方法所得到的同一个化合物，可以是 D型，也可以是 L型 .人为规定： D,L标记法 （ B）