羧酸及其衍生物课件

第9章羧酸及其衍生物CarboxylicAcidCarboxylicAcidDerivative12/21/2022第9章羧酸及其衍生物CarboxylicAcid1羧酸：分子中含有羧基(COOH)的化合物.9.1.1羧酸的结构返回9.112/21/2022羧酸：分子中含有羧基(COOH)的化合物.9.1.1羧酸的2(1)按羧基所连烃基的碳架乙酸Aceticacid2-丁烯酸2-butenoicacid脂肪族羧酸9.1.2羧酸的分类12/21/2022(1)按羧基所连烃基的碳架乙酸2-丁烯酸脂肪族羧酸9.13环戊ji甲酸Cyclopentylcarboxylicacid苯甲酸Benzoicacid2-呋喃甲酸2-furanylcarboxylicacid脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸12/21/2022环戊ji甲酸苯甲酸2-呋喃甲酸脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧4丙酸Propanoicacid柠檬酸Citricacid(2)按分子中羧基的数目草酸Oxalicacid(Ethanedioicacid)一元酸二元酸多元酸对苯二甲酸

p-Phthalicacid返回9.112/21/2022丙酸Propanoicacid柠檬酸(2)按512/21/202212/18/20226甲酸蚁酸(1)俗名乙酸醋酸丁酸酪酸棕榈酸Palmiticacid油酸Oleicacid9.1.3羧酸的命名硬脂酸Stearicacid12/21/2022甲酸蚁酸(1)俗名乙酸醋酸丁酸72.1俗名：根据来源命名。C17H35COOHC15H31COOH硬脂酸软脂酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH油酸9-十八碳烯酸CH3(CH2)4CH=CHCHCH=CH(CH2)7COOH亚油酸9，12-十八碳二烯酸组成人体的脂肪酸主要为不和酸(十六酸)(十八酸)12/21/20222.1俗名：根据来源命名。组成人体的脂肪酸主要为不和酸8营养必需脂肪酸：人体不能合成，只能靠食物摄入。EPA二十碳五烯酸DHA二十二碳六烯酸抑制血小板凝聚，缓解血栓。12/21/2022营养必需脂肪酸：人体不能合成，只能靠食物摄入。EPA二十碳9-甲基丁酸-甲基--戊烯酸-羟基戊酸γβαδγβαω(2)普通命名法12/21/2022-甲基丁酸-甲基--戊烯酸-羟基戊酸γ10①脂肪族羧酸选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.4321181210914-溴丁酸12-羟基-9-十八碳烯酸(3)系统命名法12/21/2022①脂肪族羧酸选含羧基的最长连续碳链,不饱和112-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸543214-丁基-2,4-戊二烯酸123412/21/20222-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸512②含环羧酸对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊基二甲酸A：羧基与环相连时，母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸12/21/2022②含环羧酸对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊133-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸B：羧基与侧链相连时，母体为脂肪酸。返回12/21/20223-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸B：羧基与侧链相14（1）一般物性：物态：气味与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高例如:沸点水溶性9.2羧酸的物理性质C1～C9为液体，C10以下为固体。C1～C3有刺激性气味，C4～C9有腐败气味。12/21/2022（1）一般物性：物态：气味与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.15羧酸的官能团是由C=O和O-H直接相连而成跟据羧酸分子结构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应:9.3羧酸的化学性质9.3.5α—H的反应9.3.3脱羧反应9.3.2羟基被取代的反应9.3.1酸性返回9.3.4还原反应12/21/2022羧酸的官能团是由C=O和O-H直接相16羧基结构9.3.1羧酸的酸性羧酸的酸性比醇强。12/21/2022羧基结构9.3.1羧酸的酸性羧酸的酸性比醇强。12/18/173.2羧基中p-π共轭形成后的特性：（1）键长平均化。（2）羰基性质不典型，不利于羰基的亲核加成反应。（3）氧氢键极性增强，表现出明显的酸性。12/21/20223.2羧基中p-π共轭形成后的特性：12/18/202218利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性或碱性化合物分开.羧酸酸性介于盐酸和碳酸之间12/21/2022利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性或碱性化19NaOHNaHCO312/21/2022NaOHNaHCO312/18/202220HCOOHCH3COOHCH3CH2COOH(CH3)2CHCOOH>><CH3COOHCH2ClCOOHCHCl2COOHCCl3COOH<<>试比较下列化合物的酸性强弱12/21/2022HCOOHCH3COOHCH3CH2COOH(CH3)2CH21影响酸性的因素羧酸酸性取决于分子的结构，任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性，反之酸性减弱。主要讨论诱导效应的影响：诱导效应的表示标准-I效应X的电负性大于H，吸电子Y的电负性小于H，供电子+I效应12/21/2022影响酸性的因素羧酸酸性取决于分子的结构，任何22取代基诱导效应对酸性的影响吸电基使负离子稳定供电基使负离子不稳定酸性增强酸性减弱12/21/2022取代基诱导效应对酸性的影响吸电基使负离子稳定供电基使负离子23吸电基:2.662.812.873.310.701.292.814.75不同原子不同数目pKaFCH2COOHClCH2COOHBrCH2COOHICH2COOHCl3CCOOHCl2CHCOOHClCH2COOHCH3COOHpKa12/21/2022吸电基:2.662.812.873.310.701.292.242.864.04.524.82不同距离CH3CH2CHCOOHpKaClCH3CHCH2COOHClCH2CH2CH2COOHClCH3CH2CH2COOH返回9.312/21/20222.864.04.524.82不同距离CH3CH2CHCOO25饱和一元羧酸的酸性比无机强酸的酸性弱，但比碳酸和苯酚的酸性强。无机强酸一元羧酸碳酸苯酚pKa1～33.5～56.381012/21/2022饱和一元羧酸的酸性比无机强酸的酸性弱，但261、形成酰卤的反应9.3.2羧基中羟基被取代的反应2、形成酸酐的反应羧基中的羟基可被卤素、酰氧基、烷氧基或氨基取代，分别生成酰卤、酸酐、酯或酰胺等羧酸衍生物。3、酯化反应4、形成酰胺的反应返回9.312/21/20221、形成酰卤的反应9.3.2羧基中羟基被取代的反应2、形成27试剂:PCl3PCl5SOCl21、形成酰卤的反应返回9.3.212/21/2022试剂:PCl3PCl5SOCl21、形成酰卤的反应返回9.28酰氯属于较活泼酰化剂，反应活性高，广泛应用于医药及有机合成。氯化亚砜理由：副产物SO2和HCl是气体易于挥发，而过量的低沸点SOCl2可通过蒸馏除去，所得的酰卤较纯。最常用的卤代剂12/21/2022酰氯属于较活泼酰化剂，反应活性高，广泛应用于氯化亚砜理由：29一元酸酐二元酸酐2、形成酸酐的反应12/21/2022一元酸酐二元酸酐2、形成酸酐的反应12/18/20223012/21/202212/18/202231羧酸在脱水剂作用下或加热，羧基间失水生成酸酐。常用脱水剂为五氧化二磷、乙酰氯、乙酸酐12/21/2022羧酸在脱水剂作用下或加热，羧基间失水12/18/202232混合酸酐返回9.3.212/21/2022混合酸酐返回9.3.212/18/202233酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率.3、酯化反应返回9.3.212/21/2022酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过34反应特点：反应速度慢,常需加入催化剂：H2SO4、磷酸和苯磺酸。12/21/2022反应特点：12/18/202235N-苯基苯甲酰胺4、形成酰胺的反应返回9.312/21/2022N-苯基苯甲酰胺4、形成酰胺的反应返回9.312/18/236从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应.一元羧酸当α-碳原子上连有吸电基，如—NO2、—C≡N、>C=O、—Cl等，较易脱羧：如9.3.3脱羧反应12/21/2022从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,37某些芳香酸返回9.312/21/2022某些芳香酸返回9.312/18/202238羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应称为脱羧反应（decarboxylation）。脂肪羧酸的钠盐及芳香酸的钠盐与碱石灰（NaOH+CaO）共热脱羧。芳香酸较脂肪酸易于脱羧，苯基吸电子。12/21/2022羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应称为脱羧反应（399.3.4羧酸的还原反应氢化铝锂是一种选择性还原剂，对不饱和羧酸分子中的双键、叁键不产生影响。返回9.312/21/20229.3.4羧酸的还原反应氢化铝锂是一种选择409.3.5脂肪酸α—H的卤代反应返回9.3通过α-卤代酸可合成α-羟基酸、α-氨基酸、丙烯酸等多种α-取代酸12/21/20229.3.5脂肪酸α—H的卤代反应返回9.3通过α-卤代酸41乙二酸、丙二酸丁二酸、戊二酸9.3.7二元酸受热时的特殊反应脱羧△分子内脱水△少一个碳的羧酸五、六元环状酸酐12/21/2022乙二酸、丙二酸丁二酸、戊二酸9.3.7二元酸受热时的特殊反42己二酸、庚二酸分子内脱水、脱羧△>7个C的羧酸分子间脱水△返回9.3五、六元环酮链状高分子酸酐12/21/2022己二酸、庚二酸分子内脱水、脱羧△>7个C的羧酸分子间脱水△返43

不同的二元羧酸受热可发生脱水或脱羧反应，得到不同的产物。2~3个碳的二元酸受热时，脱羧生成少一个碳的羧酸。

2、4~5个碳的二元酸受热时，分子内脱水生成稳定的五元环或六元环的环酐

12/21/2022不同的二元羧酸受热可发生脱水或脱羧反应，得到不同的444、含7个碳原子以上的直链二元羧酸，受热发生分子间脱水反应，生成链状高分子聚酸酐。12/21/20224、含7个碳原子以上的直链二元羧酸，受热发生分子459.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构返回9.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名2、酸酐的命名3、酯的命名12/21/20229.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构返469.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构羧酸衍生物结构上的特点是分子中都含有酰基，酰基中的羰基可与相连的卤素、氧或氮原子上的未用p电子对形成p-π共轭体系。L=—X，—OR，—NH2(—NHR,—NR2)—O—C—R，O酰卤酯酸酐酰胺返回12/21/20229.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构479.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名酰基的命名是将相应羧酸的“酸”字改为“酰基”即可。酰卤和酰胺根据酰基的名称而命名为“某酰卤”和“某酰胺”。当酰胺氮上有取代基时，用N表示取代基连在氮原子上。12/21/20229.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名48p-π共轭体系酰卤中的C-Cl键易断裂，化学性质活泼。酰胺中C-N键具有部分双键的性质，化学性质较稳定。酸酐和酯的化学活泼性介于酰氯和酰胺之间。1、羧酸衍生物的结构12/21/2022p-π共轭体系酰卤中的C-Cl键易断裂，化学性质活泼。酰胺中49CH3CH2C—OOH丙苯甲酰CH3CH2C—OBr丙酰溴酸酰基氯12/21/2022CH3CH2C—OOH丙苯甲酰CH3CH2C—OBr丙酰溴酸50环己基甲酰氯对苯二甲酰二氯邻苯二甲酰胺N,N—二甲基甲酰胺12/21/2022环己基甲酰氯对苯二甲酰二氯邻苯二甲酰胺N,N—二甲基甲酰胺151N-乙基丁二酰亚胺δ—戊内酰胺αβγδN-甲基-N-乙基苯甲酰胺返回9.412/21/2022N-乙基丁二酰亚胺δ—戊内酰胺αβγδN-甲基-N-乙基苯甲52丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐2、酸酐的命名酐的命名是在相应羧酸的名称之后加“酐”字，酸字可以省略。乙丙酐返回9.412/21/2022丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐2、酸酐的命名酐的53乙二酸二乙酯3、酯的命名酯根据相应羧酸和醇的名称称为“某酸某酯”，多元醇的酯称为“某醇某酸酯”。乙酸乙酯乙二酸氢乙酯返回9.4草酰乙酯12/21/2022乙二酸二乙酯3、酯的命名酯根据相应羧酸和醇的5412/21/202212/18/202255(三)物理性质(1)一般物性酰胺有分子间氢键缔合作用,故:物态除甲酰胺外,其他伯酰胺均为固体.沸点和熔点氮上氢被取代后,显著降低.m.p.b.p.82℃28℃-20℃221℃204℃165℃水溶性低级酰胺溶于水.N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺可与水混溶,是很好的非质子极性溶剂.9.5羧酸衍生物的物理性质返回12/21/2022(三)物理性质(1)一般物性酰胺有分子间氢键缔合作用,故:物569.6羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的水解、醇解和氨解属于亲核取代反应。返回12/21/20229.6羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的水解、醇解57

加成—消去机理完成取代反应的，反应分二步进行。

羧酸衍生物亲核试剂四面体中间体12/21/2022加成—消去机理完成取代反应的，反应分二步进行。羧58H—OHδ+δ-δ+δ-(水解)产物A产物B酯的碱性水解叫皂化12/21/2022H—OHδ+δ-δ+δ-(水解)产物A产物B酯的碱性水解叫皂59水解反应的活性次序是：酰卤>酸酐>酯>酰胺酯碱性水解产物可与碱作用生成羧酸钠盐而使水解完全。酯的碱性水解反应也称为皂化反应(saponification)。酰氯在潮湿空气中出氯化氢气体。酸酐比较柔和。12/21/2022水解反应的活性次序是：酰氯在潮湿空气中出氯化氢气体。酸酐比较60H—OR”δ+δ-δ+δ-(醇解)产物A产物B酯的醇解叫酯交换12/21/2022H—OR”δ+δ-δ+δ-(醇解)产物A产物B酯的醇解叫酯交6112/21/202212/18/202262H—NHR”δ+δ-δ+δ-(氨解)产物A产物B12/21/2022H—NHR”δ+δ-δ+δ-(氨解)产物A产物B12/18/6312/21/202212/18/202264

酰卤、酸酐、酯和酰胺与氨（或胺）作用，生成酰胺。一般酰氨的氨解（胺解）比较困难。胺反应物的碱性应比离去氨基的碱性强，并需胺过量。12/21/2022酰卤、酸酐、酯和酰胺与氨（或胺）作用，生成酰胺。一65H—OHH—OR”H—NHR”δ+δ-δ+δ-(水解)(醇解)(氨解)产物A产物B12/21/2022H—OHH—OR”H—NHR”δ+δ-δ+δ-(水解)(醇解66有机分子中引入酰基的反应又称为酰化反应(acylation)或酰基转移反应。

能提供酰基的化合物称为酰化剂(acidylatingagent)。

酰卤和酸酐是常用的酰化剂。12/21/2022有机分子中引入酰基的反应又称为酰化反应(acylat67酰化在药物合成中的应用增加药物的脂溶性，以改善体内吸收，延长疗效

药物的羟基或氨基被酰化后不易代谢失活，药物的稳定增加，作用时间延长

引入酰基后可降低药物的毒性，减少药物的副作用

12/21/2022酰化在药物合成增加药物的脂溶性，以改善体内吸收，延长疗效药68返回扑热息痛12/21/2022返回扑热息痛12/18/2022699.7Claisen酯缩合反应在醇钠的作用下，含有α-H的酯可与另一分子酯失去一分子醇，生成β-酮酸酯的反应，称为Claisen酯缩合反应。返回12/21/20229.7Claisen酯缩合反应在醇钠的作用70乙酰乙酸乙酯12/21/2022乙酰乙酸乙酯12/18/202271机理：---12/21/2022机理：---12/18/202272思考：12/21/2022思考：12/18/2022739.7Claisen酯缩合反应在醇钠的作用下，含有α-H的酯可与另一分子酯失去一分子醇，生成β-酮酸酯的反应，称为Claisen酯缩合反应。含α-H的酯与无α-H且羰基比较活泼的酯进行的酯缩合反应，称为交叉Claisen酯缩合反应。12/21/20229.7Claisen酯缩合反应在醇钠的作用74练习：(1)(2)返回12/21/2022练习：(1)(2)返回12/18/2022759.9酰胺的特性1、酸碱性酰胺一般是中性化合物，仅在强酸强碱条件下显示出弱碱弱酸性。酰亚胺具有明显的酸性。返回12/21/20229.9酰胺的特性1、酸碱性酰胺一般是中性化76氢原子受两个酰基的影响，易以质子的形式被碱夺去，酸性比酰胺强，形成的盐较稳定。12/21/2022氢原子受两个酰基的影响，易以质子的形式被碱夺77酰胺与亚硝酸反应生成相应的羧酸，并放出氮气。2、与亚硝酸的反应12/21/2022酰胺与亚硝酸反应生成相应的羧酸，并放出氮气。78酰胺在碱性溶液中与卤素作用，失去羰基而生成少一个碳原子的伯胺反应称Hofmann降解反应。3、Hofmann降解反应返回12/21/2022酰胺在碱性溶液中与卤素作用，失去羰基而生成少79

Hofmann降解反应常用来制备伯胺，此法产率高，所得产品也较纯。

12/21/2022Hofmann降解反应常用来制备伯胺，809.10.2碳酰胺H2N—C—NH2+HNO3O碳酰胺又称尿素或脲，是碳酸的二酰胺。尿素除具有酰胺的一般化学性质外，也具有一些特殊性质。(1)弱碱性H2N—C—NH2·HNO3O12/21/20229.10.2碳酰胺H2N—C—NH2+HNO3O81碳酰胺又称尿素(urea)或脲(carbamide)，是碳酸的二酰胺。12/21/2022碳酰胺又称尿素(urea)12/18/202282尿素具有酰胺结构，故具有酰胺的一般化学性质，但因二个氨基与同一个羰基相连，它们相互影响的结果，也具有一些特殊性质。硝酸脲白色沉淀12/21/2022尿素具有酰胺结构，故具有酰胺的一般化学性质，但83HClNaOH酶CO2+2NH4Cl(2)水解H2N—C—NH2+H2OONa2CO3+NH3NH3+H2CO3CO2+H2O12/21/2022HClNaOH酶CO2+2NH4Cl(2)水解H84硝酸脲白色沉淀12/21/2022硝酸脲白色沉淀12/18/202285(3)与亚硝酸反应H2N—C—NH2+HNO2ON2+HO—C—OHCO2+H2OO2.3与亚硝酸反应尿素与亚硝酸反应，氨基被羟基取代，定量放出氮气，同时生成二氧化碳和水。12/21/2022(3)与亚硝酸反应H2N—C—NH2+HNO2ON286(4)缩二脲的生成及缩二脲反应H2N—C—NH2+H2N—C—NH2

OH2N—C—NH—C—NH2+

NH3150～160℃OOO在缩二脲碱性溶液中加入微量硫酸铜即显紫红色或紫色，这种颜色反应称为缩二脲反应。酰胺键（肽键）返回12/21/2022(4)缩二脲的生成及缩二脲反应H2N—C—NH2+H287TheEnd12/21/2022TheEnd12/18/202288第9章羧酸及其衍生物CarboxylicAcidCarboxylicAcidDerivative12/21/2022第9章羧酸及其衍生物CarboxylicAcid89羧酸：分子中含有羧基(COOH)的化合物.9.1.1羧酸的结构返回9.112/21/2022羧酸：分子中含有羧基(COOH)的化合物.9.1.1羧酸的90(1)按羧基所连烃基的碳架乙酸Aceticacid2-丁烯酸2-butenoicacid脂肪族羧酸9.1.2羧酸的分类12/21/2022(1)按羧基所连烃基的碳架乙酸2-丁烯酸脂肪族羧酸9.191环戊ji甲酸Cyclopentylcarboxylicacid苯甲酸Benzoicacid2-呋喃甲酸2-furanylcarboxylicacid脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸12/21/2022环戊ji甲酸苯甲酸2-呋喃甲酸脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧92丙酸Propanoicacid柠檬酸Citricacid(2)按分子中羧基的数目草酸Oxalicacid(Ethanedioicacid)一元酸二元酸多元酸对苯二甲酸

p-Phthalicacid返回9.112/21/2022丙酸Propanoicacid柠檬酸(2)按9312/21/202212/18/202294甲酸蚁酸(1)俗名乙酸醋酸丁酸酪酸棕榈酸Palmiticacid油酸Oleicacid9.1.3羧酸的命名硬脂酸Stearicacid12/21/2022甲酸蚁酸(1)俗名乙酸醋酸丁酸952.1俗名：根据来源命名。C17H35COOHC15H31COOH硬脂酸软脂酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH油酸9-十八碳烯酸CH3(CH2)4CH=CHCHCH=CH(CH2)7COOH亚油酸9，12-十八碳二烯酸组成人体的脂肪酸主要为不和酸(十六酸)(十八酸)12/21/20222.1俗名：根据来源命名。组成人体的脂肪酸主要为不和酸96营养必需脂肪酸：人体不能合成，只能靠食物摄入。EPA二十碳五烯酸DHA二十二碳六烯酸抑制血小板凝聚，缓解血栓。12/21/2022营养必需脂肪酸：人体不能合成，只能靠食物摄入。EPA二十碳97-甲基丁酸-甲基--戊烯酸-羟基戊酸γβαδγβαω(2)普通命名法12/21/2022-甲基丁酸-甲基--戊烯酸-羟基戊酸γ98①脂肪族羧酸选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.4321181210914-溴丁酸12-羟基-9-十八碳烯酸(3)系统命名法12/21/2022①脂肪族羧酸选含羧基的最长连续碳链,不饱和992-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸543214-丁基-2,4-戊二烯酸123412/21/20222-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸5100②含环羧酸对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊基二甲酸A：羧基与环相连时，母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸12/21/2022②含环羧酸对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊1013-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸B：羧基与侧链相连时，母体为脂肪酸。返回12/21/20223-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸B：羧基与侧链相102（1）一般物性：物态：气味与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高例如:沸点水溶性9.2羧酸的物理性质C1～C9为液体，C10以下为固体。C1～C3有刺激性气味，C4～C9有腐败气味。12/21/2022（1）一般物性：物态：气味与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.103羧酸的官能团是由C=O和O-H直接相连而成跟据羧酸分子结构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应:9.3羧酸的化学性质9.3.5α—H的反应9.3.3脱羧反应9.3.2羟基被取代的反应9.3.1酸性返回9.3.4还原反应12/21/2022羧酸的官能团是由C=O和O-H直接相104羧基结构9.3.1羧酸的酸性羧酸的酸性比醇强。12/21/2022羧基结构9.3.1羧酸的酸性羧酸的酸性比醇强。12/18/1053.2羧基中p-π共轭形成后的特性：（1）键长平均化。（2）羰基性质不典型，不利于羰基的亲核加成反应。（3）氧氢键极性增强，表现出明显的酸性。12/21/20223.2羧基中p-π共轭形成后的特性：12/18/2022106利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性或碱性化合物分开.羧酸酸性介于盐酸和碳酸之间12/21/2022利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性或碱性化107NaOHNaHCO312/21/2022NaOHNaHCO312/18/2022108HCOOHCH3COOHCH3CH2COOH(CH3)2CHCOOH>><CH3COOHCH2ClCOOHCHCl2COOHCCl3COOH<<>试比较下列化合物的酸性强弱12/21/2022HCOOHCH3COOHCH3CH2COOH(CH3)2CH109影响酸性的因素羧酸酸性取决于分子的结构，任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性，反之酸性减弱。主要讨论诱导效应的影响：诱导效应的表示标准-I效应X的电负性大于H，吸电子Y的电负性小于H，供电子+I效应12/21/2022影响酸性的因素羧酸酸性取决于分子的结构，任何110取代基诱导效应对酸性的影响吸电基使负离子稳定供电基使负离子不稳定酸性增强酸性减弱12/21/2022取代基诱导效应对酸性的影响吸电基使负离子稳定供电基使负离子111吸电基:2.662.812.873.310.701.292.814.75不同原子不同数目pKaFCH2COOHClCH2COOHBrCH2COOHICH2COOHCl3CCOOHCl2CHCOOHClCH2COOHCH3COOHpKa12/21/2022吸电基:2.662.812.873.310.701.292.1122.864.04.524.82不同距离CH3CH2CHCOOHpKaClCH3CHCH2COOHClCH2CH2CH2COOHClCH3CH2CH2COOH返回9.312/21/20222.864.04.524.82不同距离CH3CH2CHCOO113饱和一元羧酸的酸性比无机强酸的酸性弱，但比碳酸和苯酚的酸性强。无机强酸一元羧酸碳酸苯酚pKa1～33.5～56.381012/21/2022饱和一元羧酸的酸性比无机强酸的酸性弱，但1141、形成酰卤的反应9.3.2羧基中羟基被取代的反应2、形成酸酐的反应羧基中的羟基可被卤素、酰氧基、烷氧基或氨基取代，分别生成酰卤、酸酐、酯或酰胺等羧酸衍生物。3、酯化反应4、形成酰胺的反应返回9.312/21/20221、形成酰卤的反应9.3.2羧基中羟基被取代的反应2、形成115试剂:PCl3PCl5SOCl21、形成酰卤的反应返回9.3.212/21/2022试剂:PCl3PCl5SOCl21、形成酰卤的反应返回9.116酰氯属于较活泼酰化剂，反应活性高，广泛应用于医药及有机合成。氯化亚砜理由：副产物SO2和HCl是气体易于挥发，而过量的低沸点SOCl2可通过蒸馏除去，所得的酰卤较纯。最常用的卤代剂12/21/2022酰氯属于较活泼酰化剂，反应活性高，广泛应用于氯化亚砜理由：117一元酸酐二元酸酐2、形成酸酐的反应12/21/2022一元酸酐二元酸酐2、形成酸酐的反应12/18/202211812/21/202212/18/2022119羧酸在脱水剂作用下或加热，羧基间失水生成酸酐。常用脱水剂为五氧化二磷、乙酰氯、乙酸酐12/21/2022羧酸在脱水剂作用下或加热，羧基间失水12/18/2022120混合酸酐返回9.3.212/21/2022混合酸酐返回9.3.212/18/2022121酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率.3、酯化反应返回9.3.212/21/2022酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过122反应特点：反应速度慢,常需加入催化剂：H2SO4、磷酸和苯磺酸。12/21/2022反应特点：12/18/2022123N-苯基苯甲酰胺4、形成酰胺的反应返回9.312/21/2022N-苯基苯甲酰胺4、形成酰胺的反应返回9.312/18/2124从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应.一元羧酸当α-碳原子上连有吸电基，如—NO2、—C≡N、>C=O、—Cl等，较易脱羧：如9.3.3脱羧反应12/21/2022从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,125某些芳香酸返回9.312/21/2022某些芳香酸返回9.312/18/2022126羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应称为脱羧反应（decarboxylation）。脂肪羧酸的钠盐及芳香酸的钠盐与碱石灰（NaOH+CaO）共热脱羧。芳香酸较脂肪酸易于脱羧，苯基吸电子。12/21/2022羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应称为脱羧反应（1279.3.4羧酸的还原反应氢化铝锂是一种选择性还原剂，对不饱和羧酸分子中的双键、叁键不产生影响。返回9.312/21/20229.3.4羧酸的还原反应氢化铝锂是一种选择1289.3.5脂肪酸α—H的卤代反应返回9.3通过α-卤代酸可合成α-羟基酸、α-氨基酸、丙烯酸等多种α-取代酸12/21/20229.3.5脂肪酸α—H的卤代反应返回9.3通过α-卤代酸129乙二酸、丙二酸丁二酸、戊二酸9.3.7二元酸受热时的特殊反应脱羧△分子内脱水△少一个碳的羧酸五、六元环状酸酐12/21/2022乙二酸、丙二酸丁二酸、戊二酸9.3.7二元酸受热时的特殊反130己二酸、庚二酸分子内脱水、脱羧△>7个C的羧酸分子间脱水△返回9.3五、六元环酮链状高分子酸酐12/21/2022己二酸、庚二酸分子内脱水、脱羧△>7个C的羧酸分子间脱水△返131

不同的二元羧酸受热可发生脱水或脱羧反应，得到不同的产物。2~3个碳的二元酸受热时，脱羧生成少一个碳的羧酸。

2、4~5个碳的二元酸受热时，分子内脱水生成稳定的五元环或六元环的环酐

12/21/2022不同的二元羧酸受热可发生脱水或脱羧反应，得到不同的1324、含7个碳原子以上的直链二元羧酸，受热发生分子间脱水反应，生成链状高分子聚酸酐。12/21/20224、含7个碳原子以上的直链二元羧酸，受热发生分子1339.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构返回9.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名2、酸酐的命名3、酯的命名12/21/20229.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构返1349.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构羧酸衍生物结构上的特点是分子中都含有酰基，酰基中的羰基可与相连的卤素、氧或氮原子上的未用p电子对形成p-π共轭体系。L=—X，—OR，—NH2(—NHR,—NR2)—O—C—R，O酰卤酯酸酐酰胺返回12/21/20229.4羧酸衍生物的结构和命名9.4.1羧酸衍生物的结构1359.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名酰基的命名是将相应羧酸的“酸”字改为“酰基”即可。酰卤和酰胺根据酰基的名称而命名为“某酰卤”和“某酰胺”。当酰胺氮上有取代基时，用N表示取代基连在氮原子上。12/21/20229.4.2羧酸衍生物的命名1、酰卤和酰胺的命名136p-π共轭体系酰卤中的C-Cl键易断裂，化学性质活泼。酰胺中C-N键具有部分双键的性质，化学性质较稳定。酸酐和酯的化学活泼性介于酰氯和酰胺之间。1、羧酸衍生物的结构12/21/2022p-π共轭体系酰卤中的C-Cl键易断裂，化学性质活泼。酰胺中137CH3CH2C—OOH丙苯甲酰CH3CH2C—OBr丙酰溴酸酰基氯12/21/2022CH3CH2C—OOH丙苯甲酰CH3CH2C—OBr丙酰溴酸138环己基甲酰氯对苯二甲酰二氯邻苯二甲酰胺N,N—二甲基甲酰胺12/21/2022环己基甲酰氯对苯二甲酰二氯邻苯二甲酰胺N,N—二甲基甲酰胺1139N-乙基丁二酰亚胺δ—戊内酰胺αβγδN-甲基-N-乙基苯甲酰胺返回9.412/21/2022N-乙基丁二酰亚胺δ—戊内酰胺αβγδN-甲基-N-乙基苯甲140丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐2、酸酐的命名酐的命名是在相应羧酸的名称之后加“酐”字，酸字可以省略。乙丙酐返回9.412/21/2022丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐2、酸酐的命名酐的141乙二酸二乙酯3、酯的命名酯根据相应羧酸和醇的名称称为“某酸某酯”，多元醇的酯称为“某醇某酸酯”。乙酸乙酯乙二酸氢乙酯返回9.4草酰乙酯12/21/2022乙二酸二乙酯3、酯的命名酯根据相应羧酸和醇的14212/21/202212/18/2022143(三)物理性质(1)一般物性酰胺有分子间氢键缔合作用,故:物态除甲酰胺外,其他伯酰胺均为固体.沸点和熔点氮上氢被取代后,显著降低.m.p.b.p.82℃28℃-20℃221℃204℃165℃水溶性低级酰胺溶于水.N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺可与水混溶,是很好的非质子极性溶剂.9.5羧酸衍生物的物理性质返回12/21/2022(三)物理性质(1)一般物性酰胺有分子间氢键缔合作用,故:物1449.6羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的水解、醇解和氨解属于亲核取代反应。返回12/21/20229.6羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的水解、醇解145

加成—消去机理完成取代反应的，反应分二步进行。

羧酸衍生物亲核试剂四面体中间体12/21/2022加成—消去机理完成取代反应的，反应分二步进行。羧146H—OHδ+δ-δ+δ-(水解)产物A产物B酯的碱性水解叫皂化12/21/2022H—OHδ+δ-δ+δ-(水解)产物A产物B酯的碱性水解叫皂147水解反应的活性次序是：酰卤>酸酐>酯>酰胺酯碱性水解产物可与碱作用生成羧酸钠盐而使水解完全。酯的碱性水解反应也称为皂化反应(saponification)。酰氯在潮湿空气中出氯化氢气体。酸酐比较柔和。12/21/2022水解反应的活性次序是：酰氯在潮湿空气中出氯化氢气体。酸酐比较148H—OR”δ+δ-δ+δ-(醇解)产物A产物B酯的醇解叫酯交换12/21/2022H—OR”δ+δ-δ+δ-(醇解)产物A产物B酯的醇解叫酯交14912/21/202212/18/2022150H—NHR”δ+δ-δ+δ-(氨解)产物A产物B12/21/2022H—NHR”δ+δ-δ+δ-(氨解)产物A产物B12/18/15112/21/202212/18/2022152

酰卤、酸酐、酯和酰胺与氨（或胺）作用，生成酰胺。一般酰氨的氨解（胺解）比较困难。胺反应物的碱性应比离去氨基的碱性强，并需胺过量。12/21/2022酰卤、酸酐、酯和酰胺与氨（或胺）作用，生成酰胺。一153H—OHH—OR”H—NHR”δ+δ-δ+δ-(水解)(醇解)(氨解)产物A产物B12/21/2022H—OHH—OR”H—NHR”δ+δ-δ+δ-(水解)(醇解154有机分子中引入酰基的反应又称为酰化反应(acylation)或酰基转移反应。

能提供酰基的化合物称为酰化剂(acidylatingagent)。

酰卤和酸酐是常用的酰化剂。12/21/2022有机分子中引入酰基的反应又称为酰化反应(acylat155酰化在药物合成中的应用增加药物的脂溶性，以改善体内吸收，延长疗效

药物的羟基或氨基被酰化后不易代谢失活，药物的稳定增加，作用时间延长

引入酰基后可降低药物的毒性，减少药物的副作用

12/21/2022酰化在药物合成增加药物的脂溶性，以