温州大学有机化学课件第十五章演示课件

1、1,第十五章 羧酸衍生物,2,本章讲授提要 第一节：分类与命名 第二节：物理性质与光谱性质 第三节：化学性质,3,第一节 分类与命名,一.分类： 羧酸分子中的羟基被其它原子或基团取代生成的化合物叫羧酸衍生物，常见的有:,（腈由于与羧酸关系密切故被纳入羧酸衍生物）,4,二、命名,1. 酰卤和酰胺根据相应的酰基来命名,羧酸去掉-OH后剩下的部分叫酰基,5,2、酯和酸酐是根据相应的生成它们的酸和醇来命名,3、腈的命名要将氰基中的碳原子计入母体碳链内,6,第二节 物理性质与波谱性质,一.物理性质,低级的酰氯与酸酐有强烈的刺激性，对人的眼睛 和呼吸道粘膜有刺激，高级的为固体。,低级的酯有水果香味，可作为

2、香料；十四碳酸以下的甲酯和乙酯均为液体；例：,乙酸乙酯 乙酸异戊酯 戊酸异戊酯 梨香 香蕉香 苹果香 丁酸丁酯 异戊酸戊酯 菠萝香 桔子香,7,酰氯、酸酐、酯不能形成分子间的氢键，沸点比相 应的羧酸略低。酰胺能形成氢键缔合体，沸点比相应 的羧酸还高。,酰氯和酸酐不溶于水，低级的酰氯、酸酐遇水分解； 低级的酰胺易溶于水 ； 酯在水中的溶解度很小； 羧酸衍生物易溶于有机溶剂。 酰胺，除甲酰胺外均是固体；而当酰胺的氮上有取代 基时为液体；,8,NMR:,二、光谱性质,9,第三节 羧酸衍生物的化学性质,一、羧酸衍生物的取代反应,这类反应是羧酸衍生物与羧酸、以及羧酸衍生物 之间的相互转化。,1、酰氯的取

3、代反应(P488),10,酰氯与羧酸盐可用以制备混合酸酐：,11,2、 酸酐的取代反应,酸酐也是一种良好的酰基化试剂，其活性比酰氯小但反应中不产生腐蚀性强的HCl且价格便宜。,12,酯的醇解是由一种酯转化成另一种酯，因而叫作酯交换反应。,3、酯的取代反应,酯的反应活性较小，取代反应需在酸、碱催化、加热下进行：,13,酯交换,酯交换反应在工业上的典型应用是涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的合成,酯交换,14,酯氨解的一个典型例子是巴比土酸的合成：,巴比土类药物有催眠作用，小剂量起镇静作用， 中量剂起催眠作用，大剂量则有麻醉作用，长期 服用有成瘾性。,不同巴比土药物的差别在于活泼亚甲基上连接的烃基不同

4、。,15,酰胺的反应活性更小，需在酸或碱催化下长时间 加热回流才能水解,4、酰胺和腈的类似反应,16,腈也可以进行水解、醇解和氨解：,17,例：,腈的水解反应历程：,18,二、羧酸衍生物取代反应的历程及活性,19,常见羰基化合物中氢的相对活性：,酰氯 酸酐 醛、酮 酯 酰胺,20,三、酯的水解反应历程的讨论,21,1、AAc2：酸催化双分子酰氧断裂历程：, = k CH3COO18C2H5 H+,显然反应中发生的是酰氧断裂,加成,消除,22,酸性水解的讨论：,1、 酸在反应中的作用有二： 、使酯羰基质子化，增加其反应活性。 、使-OH、-OR质子化，由不良离去基转 化成良好离去基而更易离去。,

5、2、 酯的酸性水解和酯化反应互为逆反应，平衡 的移动取决于反应的条件。体系中有大量水 存在，发生酯的水解。若有大量醇存在，并 采取去除水的措施，则有利于酯化反应。,23,2、BAc2：碱催化双分子酰氧断裂历程：, = k CH3COO18C2H5 OH-,加成,消除,24,以上两种水解方式的异同点：,上述历程只适用于10、20醇酯，30醇酯或苄醇、烯丙 醇酯在酸催化下则主要进行单分子烷氧断裂反应，,P459问题15-3 P501习题6,25,3、AAl1：酸催化单分子烷氧断裂历程：P494, = k CH3COO18C(CH3)3,26,4、AAc1：酸催化单分子酰氧断裂历程：,27,三、与金属试剂的反应,羰基化合物与金属有机化合物加成反应的活性：,28,格氏试剂与酯加成首先生成酮，因酮的活性大于酯， 故反应很难停留在 酮的阶段，而是进一步加成生成 叔醇：,例1.,1、格氏试剂与酯加成,29,例2,2、格氏试剂与酰氯加成,酰氯在低温下与格式试剂加成反应可停留在酮 的阶段,30,酰氯与二烷基铜锂或二烷基镉加成也可停留在酮 的阶段：,3、二烷基铜锂或二烷基镉与酰氯的加成,31,1、格氏试剂与腈加成,四、还原反应,1、酰氯的还原,32,2、酯的还原,酮醇缩合,33,反应历