《chapt13取代羧酸》PPT课件.ppt

第十三章,取 代 羧 酸,有机化学,羧酸碳链或环上的氢原子被其他原子或基团取代的化合物,卤代酸，羟基酸，氨基酸，羰基酸,一、卤代酸,Dazen 反应：,二、羟基酸,1. 命名 广泛存在于自然界，常按来源命名,2. 羟基酸的反应 兼具醇和酸的性质，又互相影响,a. 酸性,CH3CH2COOH HOCH2CH2COOH CH3CH(OH)COOH pKa 4.88 4.51 3.86,pKa 3.00 4.12 4.54 4.17,b. 脱水,-羟基酸,-羟基酸,-羟基酸,-羟基酸：-内酯较难形成,-羟基酸：,聚酯，x4,c. 氧化反应,d. 脱羧,e. 与醛的反应,3. 羟基酸的制备,a. 卤代酸水解,b. 腈醇水解,c. reformatsky反应,d. 由KolbeSchmidt反应制酚酸,三、羰基酸,-羰基酸不稳定,1. 羰基酸的制备,a. Claisen酯缩合（同种酯的缩合）,前三个平衡度大大偏向左边，但最后一个平衡大大偏向右边，故反应能进行完全。 若酯的-碳上只有一个H，则生成的-羰基酯中两个羰基之间的C原子上已无H原子，不能与碱作用生成稳定的盐，反应便无法进行。必须用更强的碱，如三苯甲基钠为催化剂，使反应物全部生成-负碳离子，平衡向右，反应方能进行：,b. 两种不同酯的缩合,两种不同的酯的缩合 产物有四种，无制备意义 若选择一种酯不含-H，只做亲核进攻受体 产物唯一,例,i.,ii.,c. 分子内酯缩合（W.Dieekmann缩合）,太活泼,聚合,iii.,2. 乙酰乙酸乙酯,a. 互变异构,同时存在烯醇和酮的证据： 与NaCN加成 与NaHSO3反应 与Na反应H2 Br2褪色 FeCl3颜色反应,=说明有 C=O,=有C=C,=有C=COH,=有OH,i,ii,酮式 烯醇式互变是普遍现象,亚胺 烯胺,亚硝基 肟,不同化合物的烯醇含量,与产生移位的质子的酸性、H-键、空间因素等有关,pKa 20 16 13,11 9,8 76.4 89.2,烯醇含量 1.510-4 3.510-2 0.77,b. 乙酰乙酸乙酯在合成中的应用,酮式分解在有机合成中非常有用 几乎与格氏反应和付-克反应齐名,二元取代,若要在-位烷基化或酰基化，需用2mol强碱：,3. 丙二酸酯,a. 丙二酸酯的制法,b. 丙二酸酯在合成上的应用,丙二酸酯可以 一次导入两个相同R基,例1：,例2：,如果用二卤代烃取代， 根据条件不同，可以生成二酸或环状酸。,例：,Michael加成是非常有用的合成1，5二羰基化合物的反应,Michael反应的另一重要的应用是 用来合成环状化合物 Robinson关环,其他可做Michael加成受体的化合物：,上述Michael加成总是发生在 有烷基取代的-位。,1 烷基增加了烯醇离子的活性 2 Michael加成可逆取代少的 加成产物，逆向易 被破坏,可能的解释：,思考题 用丙二酸酯为原料合成下列化合物：,四、缩合反应小结,缩合反应是生成新的C-C键，实现碳链增长的最重 要的方法。已讨论过的缩合反应包括： 1、羟醛缩合（aldol反应） 同种醛的缩合： 同种酮的缩合：,2、酯缩合 同种酯的缩合（Claisen缩合）：,分子内的酯缩合（ Dieckmann反应）：,3、酸酐与芳醛的缩合(Perkin反应)：,4. Knoevenagel反应,5. Darzen反应,6. 安息香缩合（略）,五、缩合反应中的择向问题 不同的羰基化合物之间的缩合反应，理论上可以得到多种不同的产物。如果不加控制，得到的产物通常很复杂，合成上的应用便大受限制。 选择合适的催化剂、精细控制反应条件和操作程序，在许多情况下仍能得到一种主要产物，因此合成上有重要应用，现讨论如下： 1、不同醛或酮的交叉缩合(cross aldol condensation),要想获得由醛提供-谈负离子，由酮提供羰基的缩合产 物，须先将醛转变成亚胺，然后用 LDA 夺取亚胺的- 氢，形成的碳负离子再与酮缩合：,3、酮与酯的交叉缩合,如果酮和酯都有-H, 理论上可生成四中所和产物：,3、不对称酮与醛缩合的择向,要增大动力学控制产物的比例，可用大体积的碱LDA 和（CH3)3SiCl来控制反应位置,酸催化机理：,C2-C3间的烯醇比C1-C2间的烯醇稳定,热力学控制的产物,要得到热力