第八章 羧酸极其衍生物、取代羧酸.doc

南方医科大学药学院教案首页授课教师 朱秋华课程名称有机化学课次编号授课日期授课年级医学本科授课方式理论课授课内容Chapter 8 Carboxylic Acids and Derivatives 酸学时数6教学目的掌握比较化合物酸性强弱的方法、羧酸的羟基取代、羧酸衍生物的“三解”反应。熟悉羧酸的分类、命名（包括普通命名法和系统命名法）。了解酯化的反应历程及一些重要羧酸。（含重点，难点） 主 要 内 容第一节 羧酸 一、结构与命名二、性质（酸性、酯化历程）三、重要的羧酸第二节 羧酸衍生物 “三解”反应 第三节 取代羧酸复习思考题 参考文献教 材教材：张生勇主编有机化学高等教育出版社。参考文献：1邢其毅、徐瑞秋、周政等编基础有机化学第二版，高等教育出版社,19962邢其毅、徐瑞秋、裴伟伟编基础有机化学习题解答与接题示例，北京大学出版社,19983. John McMurry; “Fundamentals of Organic Chemistry” 5th Ed. 2003, Brooks/Cole教研室意见（ 主任（教学组长）： 南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择第八章 羧酸和羧酸衍生物Carboxylic Acids and Derivatives第一节 羧酸Carboxylic Acids一、羧酸的结构与分类 Structures and Classification of Carboxylic Acids 1结构 分子中含有羧基（-COOH）的化合物。可用RCOOH表示。2分类 按R的不同分类：脂肪、脂环、芳香羧酸 按羧基的数目分类：一元酸及多元酸。 羧酸在自然界中常以游离状态、盐或羧酸酯的形式存在于生物体中。二、羧酸的命名 Nomenclature of Carboxylic Acids1普通命名 ：a.从羧基相邻碳原子开始用希腊字母表示; b.常用俗名。2系统命名： a.脂肪酸和芳香酸均命名为“某酸b.脂环酸：脂环烃名称后加“羧酸”或“二羧酸”三、羧酸的物理性质 Physical Properties of Carboxylic Acids沸点（bp）: 大于相应乙醇的沸点溶解度: 水中溶解度大。C1C4与水混溶,R增大，S降低。物态：饱和脂肪酸： Cn10为蜡状固体。二元酸和芳香酸为无色晶体。四、羧酸的化学性质 Chemical Properties of Carboxylic Acids1酸性acidity: 酸性较大的主要原因：P-p共轭 pKa：45（碳酸6.35, 苯酚pKa=10）-X为吸电子基，使酸性增大。FClBrI-X离COOH越近，酸性越大。R为给电子基时，使酸性降低 其它基团对酸性的影响（pKa数据见p187表8-2）120min南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择pKa 3.40 4.03 4.20 4.31 （甲酸pKa=3.75; 乙酸pKa=4.75） 2、羟基被取代的反应 (1) 脂化（esterification）反应历程reaction mechanism：脂化速率：醇：甲醇伯醇仲醇羧酸： HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择(2) 酰卤的生成 注：HX不能与羧酸反应生成酰卤(3) 酸酐的生成 用P2O5作脱水剂制备酸酐 用低级酸酐作脱水剂制备高级酸酐能形成五元、六元环酸酐的二元羧酸可直接加热制备酸酐(4) 酰胺的生成南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择3. 脱羧（decarboxylation） 大多数羧酸和羧酸盐能加热脱羧 （难）（较易）连有吸电子基时，较易脱羧饱和己二酸、庚二酸受热时，脱去CO2、H2O ，生成五、六元环酮。4. 羧酸羰基的还原：较难脂和酰卤中的羰基较易还原5. 烃基上的反应（1）a- 卤化：a-H较不活泼，需用PCl3或P催化南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择反应历程Reaction Mechanisms：a-卤原子较活泼,可制备其它取代酸及不饱和酸 (2) 钝化苯环四、重要的羧酸甲酸：蚁酸 苯甲酸：安息香酸乙酸：醋酸 乙二酸：草酸丁酸：酪酸 丁二酸：虎珀酸思考题Questions：1. 比较 o-,m-和p-硝基苯甲酸及 o,m-和p-氯代苯甲酸的酸性强弱。2. 在醛酮中有 ,能起碘仿反应，乙酸中也含有基团,但不发生碘仿反应,为什么?南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择第二节 羧酸衍生物Carboxylic Acid derivatives一、 羧酸衍生物的结构Structures of Carboxylic Acid derivatives 酰卤 酸酐 羧酸脂 酰胺二、 羧酸衍生物的命名Nomenclature of Carboxylic Acid derivatives酰卤Acid Halides：酰基名称在前，卤素名称在后。 乙酰氯 丙烯酰氯酸酐Acid Anhydrides：“某（酸）酐” 乙酸酐 琥珀酸酐 乙酸丁酸酐羧酸脂ester：一元醇羧酸脂称“某酸某脂” 乙酸叔丁脂 草酸氢乙脂 草酸二乙脂三、四、40min南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择多元醇羧酸脂称“某醇某酸脂”乙二醇二乙酸脂三、羧酸衍生物的物理性质（略）四、羧酸衍生物的化学性质活性顺序：酰卤 酸酐羧酸脂酰胺 1. 水解(hydrolyze)2. 醇解(alcoholysis)反应速度：比水解慢用 途：合成羧酸脂琥珀酸单乙脂 琥珀酸二乙脂 (脂交换)南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择3. 氨解（ammonolysis）“三解”反应历程：亲核加成-消去 影响衍反应活性因素：G 的碱性：Cl - RCOO - RCOO- RO-4、还原：较羧酸容易南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择第三节 取代羧酸一、 羟基酸（一）羟基酸的分类及命名分类：醇酸、酚酸命名：选含主官能团的碳连作母体主官能团优先顺序：（二）醇酸的性质1COOH的性质2羟基的性质羧羟基被取代醇羟基更易氧化：-醇酸 酮酸脂化更难 不能与酸直接脂化3醇酸的受热反应醇酸脂（交脂、内脂、聚脂）；烯酸二、80min南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择-羟基酸 交脂-羟基酸 -，-烯酸 马来酸-、-羟基酸 环状内脂 南方医科大学药学院教案用纸教 学 内 容时间分配媒体选择6-以上的羟基羧酸 烯酸 ；聚脂4、醇酸的分解反应-羟基酸醛（酮）+甲酸-羟基酸 醛（酮）+CO+H2O（三）酚酸的性质三、氧代酸（一）分类与命名分类：醛酸和酮酸 命名：3-氧代丙酸（丙醛酸） 2-氧代丙酸（丙酮酸） 3-氧代丁酸 2-氧代丁二酸（b-丁酮酸，乙酰乙酸） （丁酮二酸，草酰