第九章羟基酸酮酸

1,第九章羟基酸和酮酸,掌握:羟基酸和酮酸的命名、化学性质酮式烯醇式互变异构现象熟悉：羟基酸和酮酸的代表化合物酮体的概念了解：某些醇酸和酮酸在生物体内的化学过程,2,羧酸分子中烃基上的氢被其他原子或基团取代后的化合物，称为取代羧酸。,卤代酸；羟基酸；氧代酸（酮酸）氨基酸,3,4,根据羟基与羧基的相对位置不同，可将羟基酸分为-、-、-、-羟基酸。,5,二、羟基酸的命名（掌握）,2-羟基丙酸,-羟基丙酸,（乳酸）,2-羟基丁二酸（-羟基丁二酸）（苹果酸）,*醇酸的系统命名法以羧酸为母体，羟基看作取代基。,6,2，3-二羟基丁二酸（,-二羟基丁二酸）（酒石酸）,7,邻-羟基苯甲酸（水杨酸）,间-羟基苯甲酸,*酚酸的命名是以芳酸为母体，并根据羟基在芳环上的位置给出相应的名称。,8,对-羟基苯甲酸,9,三、羟基酸的物理性质（了解）,四、羟基酸的化学性质（掌握）,（一）醇酸的化学性质,共性：羟基酸具有羟基和羧基的典型反应。特性：反应产物常根据羟基和羧基的相对位置不同而有所不同。,10,1酸性,为什么？,羟基的I效应,增强酸性,11,2.氧化反应,（比醇易氧化）,12,在生物体内，醇酸在酶的催化下也能发生类似的氧化反应。,13,*,3.脱水反应,14,*,15,*,醇酸,16,-醇酸比-醇酸更易脱水生成内酯。交酯、内酯在中性溶液中较稳定。-醇酸通常以醇酸盐的形式保存。,17,维生素C分子结构,18,4.-醇酸的分解反应,19,（二）酚酸的化学性质,酸性酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应、邻位效应和氢键的影响，影响比较复杂。,20,21,3.脱羧反应羧基处于邻位或对位时，受热后易脱羧。,22,23,4.酰化反应,阿司匹林是常用的解热止痛药（）。复合阿司匹林(APC)：阿司匹林、非那西汀、咖啡因,24,一、醇酸的化学性质1.酸性2.氧化反应3.脱水反应(1)-醇酸：分子间脱水生成交酯.(2)-醇酸：分子内脱水生成、-不饱和酸.(3)-、-醇酸：分子内脱水生成内酯.4.-醇酸的分解反应二、酚酸的化学性质1.酸性2.显色反应3.脱羧反应4.酰化反应,25,五、羟基酸的代表化合物,1.乳酸是人体中糖代谢的中间产物,作用：消毒防腐。乳酸钙：补钙乳酸钠：纠正酸中毒,26,2.-羟基丁酸是人体内脂肪代谢的中间产物,27,3.酒石酸,酒石酸锑钾：吐酒石（催吐剂；治疗血吸虫病）,主要以酸式盐的形式存在于葡萄中。（酒石：酒石酸氢钾）,酒石酸钾钠：泻药,28,4.柠檬酸,食品工业中用作糖果和饮料的调味剂；,临床：柠檬酸铁铵是常用补血药；柠檬酸钠常作抗凝血剂；镁盐为温和的泻剂；钾盐为祛痰剂和利尿剂。,柠檬酸是人体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中间产物，是糖有氧氧化过程中三羧酸循环的起始物,29,30,Krebs英国生物化学家1937年发现三羧酸循环，对细胞代谢及分生物的研究作出重要贡献，获1953年诺贝尔生理学或医学奖。,31,5.水杨酸及其衍生物,水杨酸具有杀菌能力，其酒精溶液可以治疗由霉菌引起的皮肤病。它的钠盐可用作食品的防腐剂，同时也是治疗风湿性关节炎的药物。,32,乙酰水杨酸（阿司匹林）,APC（复方阿司匹林）：阿司匹林、非那西丁、咖啡因,33,作用：作扭伤时的外擦剂，也用作配制牙膏、糖果等的香料。,水杨酸甲酯（冬青油）,34,对-氨基水杨酸（PAS）,抗结核药，注射主要常用其钠盐（水溶性好，刺激性小）常把PAS-Na与链霉素或异烟肼合用，治疗各种结核病。,35,第二节酮酸(KetoAcid),一、酮酸的结构、分类和命名（掌握）,分类：可分为-、-、-酮酸。,结构：,36,命名选择包括酮基和羧基的最长链为主链，称为“某酮酸”酮基的位置习惯用希腊字母（也可用阿拉伯数字）标明,37,（丙酮酸）,-丙酮酸,-丁酮酸,（乙酰乙酸）,38,（草酰乙酸）,-丁酮二酸,-戊酮二酸,（草酰丙酸）,39,二、酮酸的化学性质（重点掌握）,酮酸具有酮基和羧基的一般性质。此外，由于两种官能团的相互影响和相对位置不同，不同的酮酸具有一些特殊反应。,40,（一）酸性,羰基（-CO-）吸电子能力强于羟基（-OH）,酸性顺序：,丙酸-丙酮酸-羟基丙酸-羟基丙酸,酮酸酸性强于相应的醇酸，更强于相应的羧酸,41,1.-酮酸的化学性质,（二）-酮酸和-酮酸的化学性质,（1）脱羧反应,42,（2）氨基化反应,在体内酶催化下-酮酸可转变成-氨基酸。,氨基转移反应,43,脱羰反应,（3）-酮酸与稀硫酸或浓硫酸共热时可发生分解反应,脱羧反应,44,2.-酮酸的化学性质,（1）酮式分解（脱羧反应）,脱羧易难顺序-酮酸-酮酸-酮酸,-羟基丁酸、-丁酮酸和丙酮，合称酮体。,45,生物体内的-酮酸和-酮酸在酶催化下，也能发生类似的脱羧反应。,草酰乙酸,丙酮酸,46,-酮酸与浓碱共热时，则得到2分子羧酸盐，称为酸式分解。,（2）酸式分解,47,问题1写出下列反应的主产物,48,三、酮式烯醇式互变异构现象（掌握）,乙酰乙酸乙酯是乙酸乙酯在乙醇钠的作用下，发生克莱森酯缩合反应制得。,49,年Geuther提出烯醇式结构1865年Frankland提出酮式结构1911年Knorr-78得到酮式晶体，分离得到烯醇式油状物。,50,1.与氢氰酸、亚硫酸氢钠加成，与羟胺、苯肼试剂生成肟或腙。,具有酮式结构,51,2.使溴的四氯化碳溶液褪色，使三氯化铁溶液显色，与金属钠反应放出氢气,具有烯醇式结构,52,物理和化学方法证明，乙酰乙酸乙酯是酮式和烯醇式两种异构体的动态平衡混合物：,互变异构现象,互变异构体,53,酮式和烯醇式互变的本质是-H的转移,54,烯醇型结构能稳定存在的条件：,(1)酮式分子结构中的亚甲基受两个吸电子基团的影响，有较高的活性。(2)形成的烯醇型能形成-共轭体系。(3)烯醇型能形成分子内氢键，构成稳定的环状结构。,55,凡分子中含有“”（G为吸电子基）结构的化合物都能发生酮式烯醇互变异构。CH2上的H愈活泼，烯醇式异构体的含量愈高。,56,57,第二节酮酸,一、结构、命名二、化学性质(一)酸性(二)-酮酸的化学性质（1）脱羧反应（2）氨基化反应(3)分解反应(三)-酮酸的化学性质（1）酮式分解（脱羧反应）（2）酸式分解三、酮式烯醇式互变,58,四、酮酸的代表化合物（了解）,1.丙酮酸（CH3COCOOH）丙酮酸是人体糖代谢的重要中间产物。在酶的作用下，丙酮酸可还原为乳酸，也可以脱羧生成乙醛。,59,2.-丁酮酸（CH3COCH2COOH）,又名乙酰乙酸，它是体内脂肪代谢的中间产物，在体内经脱羧生成丙酮，在还原酶的作用下还原成-羟基丁酸。,-羟基丁酸,-丁酮酸,丙酮,70%,30%,微量,60,正常人血液中酮体的含量：0.8-5mg/100ml；正常人血液的pH值范围：7.357.45,酮血症：300mg/100ml.,在医学上，将-羟基丁酸、-丁酮酸和丙酮，合称为酮体。,晚期糖尿病患者，因血液中酮体含量过高，血液的酸性增强，易发生酸中毒和昏迷症状。,小资料,61,3.-丁酮二酸（HOOCCH2COCOO