取代酸和β二羰基化合物课件

1、第十三章 取代酸和-二羰基化合物13.1 取代酸的酸性羧酸分子中烃基上的氢原子被取代取代酸 （substituted acid）1. I 效应对酸性的影响： (1) 电负性：ICH2COOH BrCH2COOH ClCH2COOH FCH2COOH CH3CH2CH2COOH CH2=CHCH2COOH CH3COOH CH3CH2COOH (CH3)2CHCOOH（4）苯环： 3.77 4.76 4.88 4.96pKa2-羟基丁酸2-羟基丁二酸(苹果酸)3-羟基-3-羧基戊二酸(柠檬酸)2,3二羟基丁二酸(酒石酸)一、 命名：羧基为母体，羟基为取代基。13.2 羟基酸二、物性：m.p.,

2、b.p., 溶解度一般大于相应的羧酸，一般有旋光性。三、 醇酸的制法：1.卤代酸水解：卤代酸2.氰醇水解：100度3. Reformatsky反应：+(羟基酸）（卤代酸酯）列弗尔马茨基P285问题13.2四、 反应：具有酚羟基和羧基的典型反应 1. 氧化： (羟基酸比一般醇羟基易于被氧化)+ 其它：不能氧化醇羟基2. 脱水： （1） 羟基酸六元环的内酯（2） -羟基酸不饱和酸（3） 、 分子内酯化产生内酯。（五元或六元环） 内酯类药物要在中性溶液中保持，偏酸或偏碱会引起开环而失效。-丁内酯比较活泼（4）四个C以上分子间脱水生成长链聚酯。CH2OHOHCOCH3OOOOCH3OHOHCH2OH亮

3、菌甲素穿心莲内酯内酯结构的药物3. 分解反应：-羟基酸要注意羟基的位置不同和反应条件问题13.4 四. 重要的醇酸。P2881. 苹果酸 -羟基丁二酸 2. 酒石酸 2,3-二羟基丁二酸 3. 柠檬酸 3-羧基-3-羟基戊二酸五. 酚酸 P289 1. 水杨酸不讲冬青油（治疗烫伤）PAS （治肺结核）Aspirin + 非那西丁（phenacetin）+ 咖啡因（caffeine）复方阿司匹林阿司匹林2. 没食子酸（gallic acid）存在于茶、五倍子中，是鞣质的一个组成部分。 焦性没食子酸（磺胺增效剂） 一. 命名 以羧基为母体，用、或1、2、3标出羰基的位置，其中，和-酮酸较重要，是人

4、体内糖，脂肪和蛋白质的代谢产物。 乙醛酸 -氧代丙酸 3-丁酮酸 丁酮二酸 （氧代乙酸） （-丁酮酸） （-氧代丁二酸) 酮酸较重要，是光合作用生成糖类的中间体。13.3 羰基酸酮酸（ketoacid）二. 性质：1. -酮酸2. -酮酸脱羧反应浓H2SO4稀H2SO4氢键三. 重要的羰基酸：P2911. 乙醛酸 未成熟的水果中。2. 丙酮酸3.-酮戊二酸 是动物体内柠檬酸的降解产物。4. -丁酮酸： CH3COCH2COOH 乙酰乙酸，是体内脂肪代谢的中间产物。氰乙酸酯-酮酸易于失羧，但-酮酸酯是稳定的。13.4 -二羰基化合物乙酰乙酸乙酯-酮酸酯丙二酸酯-二酮活性亚甲基烃化和酰化反应吸电子

5、基团Claisen酯缩合反应就是酯与含有活泼亚甲基的化合物（酯、醛、酮、腈）在碱性催化剂存在下的缩合反应。历程：1. 乙酰乙酸乙酯的合成一. Claisen酯缩合反应-酮酸酯乙酰乙酸乙酯Pka=11, 较强的酸较弱的酸 当被酰化的酯仅有一个氢时，要用比醇钠的碱性更强的碱，如(Ph)3CNa（三苯甲基钠）。2. 不同酯（其一不含氢）的缩合交错酯缩合反应。P293问题13.5和13.6?二元羧酸酯进行的分子内的Claisen反应酮的氢比酯活泼。3.Dieckmann缩合反应制备五、六元环状酮酸酯（主）甲基酮的典型反应稀醇的性质1. 互变异构现象：二. 酮-烯醇互变异构 在酸性或痕量碱的作用下，二者

6、迅速达到平衡，如用石英设备，通过蒸馏法可把二者分开。酮式：b.p. 41/267Pa；烯醇：33/267Pa（减压）。由于分子内氢键的存在，阻碍了分子间氢键的形成，因此烯醇的沸点小于酮。 L.Konorr.(18591921)发现在低温（-78）时，二者可以分开。2. 互变异构（tantomezism） 一般的烯醇式结构是不稳定的：例如：仅占2.0*10-2 %* 互变异构体与共振式的区别：三. 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用1. 乙酰乙酸乙酯的酮式分解（稀碱）2. 酸式分解：（浓碱）3. 亚甲基上氢的活泼性：4. 应用:(1）合成甲基酮:（2）-二酮、-酮酸（3）-二酮、-酮酸没有副产物CH3C

7、OOH. （4）2.5-己二酮，-二酮 在合成羧酸时，通常不采用乙酰乙酸乙酯法，而采用丙二酸酯法。因为前者在进行酸式水解时，常伴有酮式水解产物。四. 丙二酸二乙酯的合成和应用1. 制法:2. 应用： （1）合成一元羧酸（2）合成二元羧酸：五. 其它含活泼亚甲基的化合物: Knoevenagel 缩合(诺文格尔） 含活泼氢的亚甲基化合物在碱催化剂存在时，和醛、酮共热脱水，生成、不饱和羰基化合物。六. Michael加成（在药物合成中有重要用途）活泼氢化合物与、不饱和羰基化合物的加成Michael加成丙二酸二乙酯13.5 有机合成路线设计 一个良好的合成路线，要求：步骤少（一般超过五步以上的反应，

8、实际应用价值不大）；产率高；中间产物与最终产物易提纯；原料易得；价格便宜。 对于目标分子，我们计划要合成的分子结构设计主要包括：1) 碳架的建立； 2) 官能团的转化； 3) 立体化学选择性和控制。例1. 以少于四个C的化合物合成2-丁酮。 因为乙醛比甲醛易得、便宜，乙基卤代镁比甲基卤代镁易于制备。例2. 由3个C以下的C分子合成CH3CH2C(CH3)2CH2CH(OH)CN例3.合成 （4个碳以下） （二丙基乙酸钠盐是治疗癫痫病的药物）例4.合成 通常尽可能选择靠近官能团的位置，形成新的碳碳链，建立TM骨架，以利于合成反应的进行例5.二.官能团的导入和转化：例6例7. 各官能团的相互转化:三 .官能团的保护和导向:(1) 选择合适的条件:(2) 官能