第十章 有机酸

1、第十章 有机酸 讲师：讲师： 第二军医大学第二军医大学学习目标学习目标 第一节第一节 羧酸羧酸(Ar)CROHO或简写成(Ar)RCOOH 一元酸二元酸脂肪酸脂环酸饱和酸不饱和酸CH3HOOCCOOHCOOHCH2=CHCOOHHOOCCH=CHCOOH乙酸乙二酸丙烯酸丁烯二酸芳香酸COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH环己基甲酸1,2-环戊基二甲酸苯甲酸邻苯二甲酸 CH3CH2CH2COOHCH3CH2CHCHCH2COOHCH3CH3 丁酸 3，4-二甲基己酸 CH3CH3CHCHCHCOOHCH3（CH2）7CHCH（CH2）7COOH COOHCH2CH2COOHCHCHCO

2、OHHOOCCH2COOHCH3HOOCCH2CHCH2CHCOOHC2H5HOOCCH2CH2COOHHOOCCH = CHCOOH RCOOH脱羧反应羟基的氢氧键断裂呈酸性羟基被取代生成羧酸衍生物 +HRCOOH+RCOO- R COOH + NaOHR COONaH2O+RCOOH + Na2CO3RCOONa + CO2 + H2O22 + RCOONa + CO2 + H2ORCOOH NaHCO3 RCOOH H2CO3C6H5OHH2O C2H5OH 碱石灰强热CH3 COOHNaO HCH4Na2CO3+HOOCCOOHHCOOH+CO2 RCOOHRCO羧酸酰基 COOHR1

3、OHR2+H+COR1OR2+OH2COOHCH3OHC2H5+H+COCH3OC2H5+OH2 HCl+POCl3PCl5Cl+RCO+OHOCR RCOOHR+ROCR+H2OHOCOOCOP2O5 酸酐 RCOOHROCRH2OOCONH3NH4-NH2 HOHCO醛基羧基 COOH CH2CH2COOHCOOH CHCHCOOHCOOH用希腊字母 等注明羟基的位置-羟基丙酸（乳酸） 羟基丁二酸（苹果酸） 2，3-二羟基丁二酸（酒石酸）COOHOHHOOHCOOHOH 邻羟基苯甲酸（水杨酸） 3，4，5-三羟基苯甲酸（没食子酸）（二）酮酸的结构和命名 分子中含有羧基和酮基两种官能团的化合

4、物称为酮酸。酮酸的命名是以羧酸为母体，选择包括羧基和酮基在内的最长碳链作为主链，称为“某酮酸”，并用希腊字母 等注明酮基的位置；或简单称为“某酰某酸”。COOHCH3COCH3CH2CCOOHO4 3 2 1COOHCH3COCH2丙酮酸 -丁酮酸 -丁酮酸（乙酰乙酸）HO O CCH2CO CO O HHO O CCH2CH2CO CO O H -酮丁二酸（草酰乙酸） -酮戊二酸 （二）化学性质 1. 酸性 羟基酸及酮酸分子均含有羧基，因此都有酸性，能与碱反应生成盐。 在醇酸中，羟基能增强羧酸的酸性，故-羟基丙酸的酸性比丙酸的酸性强；在酚酸中，羟基使羧基的酸性减弱，故邻羟基苯甲酸的酸性比苯甲

5、酸的酸性弱。酮酸的酸性强于与相应的醇酸，更强于相应的羧酸。 -羟基丁酸 -丁酮酸苹果酸 草酰乙酸COOHCH3COCH3CHCO O HO HH 丙酮酸 乳酸COOHCORH2SO4稀 150RCHO+CO2 CH3CCH2COOHO-CO2CH3CCH3O OHCOOHOH+CO2 CH3OHCHCOOHCH2CH3CHCHCOOH + H2O HOOCCHCH2COOHOHCCCO O HHHHO O C+ H2O CH3CH COOHOHCH3CHCH2COOHOH CHCOOHCHCOOHOHOH CCOOHCH2COOHCOOHHOCH2 COOHOHOHCOOH+浓H2SO4OCO

6、OHCOCH3CH3COOCOCH3 水杨酸 乙酸酐 乙酰水杨酸COOHC H3CO CH3CCH2COOHO第三节 对映异构一、手性分子和对映体一、手性分子和对映体 手性乳酸分子的镜像手性乳酸分子的镜像 COOH COOH H C OH HO C H （） （） CH3 CH3 （一）手性分子 两个乳酸分子正像人的左右手一样不能完全重合，故乳酸分子是手性的，具有手性的分子称为手性分子。 （二）对映异构体 构造相同，仅仅是原子或基团在空间排列的相对位置不同而形成的立体异构体，称为对映异构体，简称对映体。 二、旋光性（一）偏振光（一）偏振光 普通光通过普通光通过NicolNicol棱镜后得到的是

7、只在某一个平面内棱镜后得到的是只在某一个平面内振动的光波，将这种光称做平面偏振光，简称偏振光，将振动的光波，将这种光称做平面偏振光，简称偏振光，将它振动所在的平面称为偏振平面。它振动所在的平面称为偏振平面。 平面偏振光的产生示意图平面偏振光的产生示意图 光源 Nicol棱镜 平面偏振光 （二）旋光性 化合物能使平面偏振光的振动方向发生改变的性能称为旋光性旋光性（或称光学活性）。具有旋光性的物质称为旋光旋光物质物质。 三、对映异构体的表示方法三、对映异构体的表示方法（一）费歇尔（Fischer）投影式1.手性碳原子 将这种与四个不同的原子或基因相连的碳原子称为手性碳原子，也称不对称碳原子，用“*

8、”号表示 CH3C*HCOOH HOOCC* H C*HCOOH OH OH OH 乳酸 酒石酸 CH3 C*HCH2CH3 CH2 C*HC*HCHO I OH OH OH 2-碘丁烷 2,3,4-三羟基丁醛 手性甘油醛分子的镜像 （）和（）不能够完全重合，因此是手性分子。（）和（）是一对甘油醛的对映异构体。 其投影方式是将一个手性碳原子的四面体立体模型投影在纸面上得到平面影像。称为费歇尔投影式。 一对甘油醛对映异构体的费歇尔投影式 CHO CHO H C* OH HO C* H CH2OH （） （） CH2OH CHO CHO H OH HO H CH2OH CH2OH 在在Fische

9、r投影式中：投影式中：（1）两条相互垂直交叉的直线代表手性碳原子上的四个共价键，而交叉点代表手性碳原子。（2）连接于手性碳原子横键上的两个原子或基团表明在纸平面前面。（3）连接于手性碳原子竖键上的两个原子或基团表明在纸平面后面。（4）一般习惯将最长碳链竖直投影在纸平面上，同时把命名时编号最小的碳原子放在上端。（二）D和L表示法 甘油醛的投影式如下： （1） （2） 在甘油醛的投影式中，总是把碳链竖立起来，醛基在上面，羟甲基在下面，第二个碳原子（手性碳原子）的羟基和氢原子在碳链的左右两边，右旋甘油醛的羟基在右边，氢在左边，如（1）标记为D型，命名为D-甘油醛，而左旋甘油醛的羟基在左边，氢在右边，

10、如（2）标记为L型，命名为L-甘油醛。CHOCH2OHOHHCHOHCH2OHHO 凡通过实验证明其构型与D-甘油醛相同的化合物，都叫做D型的，命名时标以“D”，而与L-甘油醛相同的，都叫做L型的，命名时标以“L”。 例如： D（）乳酸 L（+）乳酸 HOHCH3COOHHCH3COOHHO（三）R 和S表示法 1. R-S标记法次序规则包括以下内容： （1）先比较直接与双键碳原子相连的原子，原子序数大的排在前面。（2）如果与双键碳原子直接相连的原子相同时，则再依序比较与该原子相连的原子的原子序数。（3）当连接的基团为不饱和基团时，应把双键或叁键原子看作是它以单键和多个原子相连接。 2. R-S标记法 R-S标记方法示图 假设四个原子或基团的优先次序由大到小排列为abcd，首先从d到手性碳原子连线的延长线方向观察其余原子或基团优先次序由大到小的排列顺序。若abc 按顺时针方向排列，则该化合物构型为R-构型，若abc按逆时针方向排列，则该化合物构型为S-构型。 a a C b C c d