第十章羧酸及羧酸衍生物

第十章羧酸及羧酸衍生物羧酸得酸性几种活泼氢得酸性比较羧酸根负离子得共振式与稳定性有两个完全等价得共振式2

取代基诱导效应对羧酸酸性得影响0.641.262.864.76pKa

应用:利用羧酸得酸性分离和纯化化合物34羰基得反应羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺取代羟基生成羧酸衍生物羧酸52、1生成酯(酯化反应)酯化反应特点:反应需要H+催化,无催化剂时反应很慢。反应可逆(加大反应物用量或除去水使酯得产率提高)6两种可能得酯化反应机理(i)通过酰基上得亲核取代H+先与羧基羰基氧结合(增强了羧基得亲电性)OR'上得氧原子来自于醇提示:逆过程为酯得酸性水解机理7(ii)通过烷基碳正离子中间体

H+先与醇羟基氧结合羧基羰基氧作为亲核试剂,OR'上得氧原子来自于酸89大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流2、2形成酰卤酰(基)氯酰(基)溴比较:醇类得卤代羧酸羟基得卤代与醇类得卤代有相似性102、3形成酸酐可能机理:乙烯酮衍生物酸酐强除水剂11分子内二酸得脱水:正常反应:形成环状酸酐异常反应:形成环状酮加热反应即发生122、4生成酰胺提示:合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺132、5

羧酸得还原反应用LiAlH4还原羧酸至醇羧基较难被还原强还原剂可还原至伯醇提示：还原机理:经过中间体——醛醛1o醇14补充内容:能被LiAlH4还原得化合物及其产物类型提示:大多数得基团能被LiAlH4还原153、脱羧反应3、1羧酸得脱羧反应16

b-羰基酸和b,g-烯基酸得脱羧机理桥头碳难成平面型实验证据:b-羰基酸17汉斯狄克(Hunsdiecker)反应适用于制备伯溴代烷反应机理(自由基机理):184、羧酸与金属有机试剂得反应与RMgX反应与RLi反应一个制备酮得方法作为亲核试剂作为碱(优先进行)不溶性盐,羰基不活泼难进一步反应溶解性较好,可进一步反应19羧酸a氢得反应机理:a-卤代羧酸20第三节羧酸衍生物21L:可被亲核试剂取代羰基:可加成至饱和a-H:有弱酸性离去基团(Leavinggroup)结构与性质分析一、羧酸衍生物得化学性质223、1a羧酸衍生物得水解反应3、1羧酸衍生物酰基上得亲核取代反应及相互转化23(1)酯得酸性水解机理(有两种可能机理)羧酸衍生物得水解机理(以酯和酰胺得水解为例)机理(i)24这两种机理分别适合于何种结构得酯类？如何证明这两种可能得机理？问题机理(ii)25(2)酯得碱性水解(皂化反应)机理碱过量时,产物为羧酸盐,反应不可逆。26(3)酰胺得酸性水解机理H+过量,胺可成盐,反应不可逆。27(4)酰胺得碱性水解机理慢步骤。离去能力:碱过量,成羧酸盐,反应不可逆。283、1b羧酸衍生物得醇解反应酰氯得醇解反应优点:反应完全,产率好。(碱吸收)合成上用于制备酯酯酯酰氯29酰胺得醇解反应反应相对不易进行(离去能力:)合成上意义不大(合成酯类化合物得方法有更好得方法)303、1c羧酸衍生物得胺解反应酰氯得胺(氨)解酸酐得胺(氨)解31酯得胺(氨)解酰胺得胺解条件:无水、过量胺胺得交换,合成上意义不大32合成应用举例(1)NBS得制备NBSN-溴代丁二酰亚胺(溴代试剂)丁二酸单酰胺丁二酰亚胺33(2)Gabriel伯胺合成法伯胺邻苯二甲酰亚胺34水解反应醇解反应胺解反应反应类型3、2a酰基上得亲核取代得通式3、2羧酸衍生物酰基上得亲核取代通式、一般机理及活性353、2b酰基上得亲核取代得一般机理酰基上得亲核取代=亲核加成＋消除酸性条件:碱性条件:363、2c酰基上得亲核取代相对速度(相对反应活性)三方面原因:(i)羰基得亲电性不同(与加成步骤有关)

诱导效应得影响:电负性:Cl>O>N正电荷密度大对加成步骤有利37(ii)离去基团得离去能力(与消除步骤步骤有关)共轭较弱(负电荷在电负性小得原子上)共轭较强(羰基性质减弱)共轭效应得影响:38(iii)位阻效应得影响(与加成步骤有关)393、3a羧酸衍生物与RMgX得反应机理:反应能否控制在中间产物——酮？酰氯、酸酐、酯酮叔醇取代3、3羧酸衍生物与金属试剂得反应40利用酰卤得活泼性进行选择性反应制备酮羰基得活性(亲电性):实验方法:将R'MgX

滴加到RCOCl中,RCOCl始终保持过量。始终过量41比较酰氯与格氏试剂得反应酯与格氏试剂得反应快步骤慢步骤可保留快步骤慢步骤立即反应42利用酸酐反应中间体低温稳定性制备酮机理低温不易分解43利用酰胺反应得特殊性制备酮机理有弱酸性443、3b羧酸衍生物与R2Cd和R2CuLi得反应比较:活性强活性较弱不反应453、4aLiAlH4还原反应能否控制在这一步？酰氯,酸酐,酯胺伯醇酰胺注意:酰胺得还原有特殊性:取代3、4羧酸衍生物得还原反应463、4b羧酸衍生物得催化氢化还原(两个典型得例子)Rosenmund还原(i)酰氯选择性还原至醛(ii)酯还原至醇(工业化)使Pd催化剂活性减弱(催化剂中毒)473、4c酯得金属钠还原鲍维尔特-布兰克(Bouveault－Blanc)还原偶姻(acyloin)缩合(酮醇缩合)伯醇a-羟基酮注意:溶剂得变化48鲍维尔特-布兰克(Bouveault－Blanc)还原机理49偶姻(acyloin)缩合(还原至酮醇)50偶姻(acyloin)缩合在合成上得应用举例n产率(％)4~5(6~7元环)50－606~7(8~9元环)30－408~18(10~20元环)60－9851第四节酯缩合反应在合成中得应用4、1(Claisen)酯缩合反应---酯得酰基化b-羰基酯(1,3-二羰基类化合物)其她常用碱NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK

(弱亲核性强碱)碱用量对反应得影响催化量:反应可逆大于化学计量:反应完全为什么？请注意所用碱得结构52Claisen缩合机理稳定得烯醇负离子53Claisen缩合举例:乙酰乙酸乙酯544、2Dieckmann