第十二章羧酸衍生物

COOC 2H5 O
H2O / H
COOH O O + CO 2
第三节 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有 机合成上的应用
一、乙酰乙酸乙酯
（一）性质 1．互变异构现象
白（ ） 白（ ） 黄（ ） NaHSO 3 NH 2OH O O CH 3-C-CH2-C-OC2H5 Na Br2/CCl4 FeCl3 室温 H2 有活性氢
由于乙酰乙酸乙酯的上述性质，我们可以通过亚甲基上的取代， 引入各种不同的基团后，再经酮式分解或酸式分解，就可以得到 不同结构的酮或酸。 例1：合成
O CH 3 C CH 2 CH 2 原 引
经结构分析，需引入
CH 2
例2：合成
O CH 3 C CH CH 2CH=CH 2 原
例如：
O CH 3 C O CH 2CH=CH 2 乙酸烯丙酯 O CH 3 O O H 甲酸甲酯
O C O 环戊基甲酸环己酯
O CH 2 ห้องสมุดไป่ตู้H C OCH 3 丙烯酸甲酯
O C O CH 2 苯甲酸苄酯
CH 3 CHCOOC 2H5 CH 2COOC 2H5 甲基丁二酸二乙酯
第二节
一、物理性质
羧酸衍生物的性质
（2）交叉酯缩合
两种不同的有α-H的酯的酯缩合反应产物复杂，无实用价 值。 无α-H的酯与有α-H的酯的酯缩合反应产物纯，有合 成价值。酮可与酯进行缩合得到β-羰基酮。
（3）分子内酯缩合——狄克曼（Dieckmann）反应。
己二酸和庚二酸酯在强碱的作用下发生分子内酯缩合，生 成环酮衍生物的反应称为狄克曼（Dieckmann）反应。 缩合产物经酸性水解生成β-羰基酸，β-羰基酸受热易脱羧， 最后产物是环酮。
第十二章 羧酸衍生物 (Carboxylic acid derivatives)
第一节 羧酸衍生物的分类和命名
羧酸衍生物主要分为酰卤、酸酐、酯和酰胺。 1、酰卤（acyl halide）和酰胺(amide)
酰卤和酰胺的命名由酰基名称加卤素原子或胺。
酰基：羧酸分子从形式上去掉一个氢原子以后所乘余的部分。 某酸所形成的酰基叫某酰基。例如：
乙酰乙酸乙酯的α-C原子上由于受到两个吸电子基（羰基和 酯基）的作用，α-H很活泼，具有一定的酸性，易与金属钠、乙 醇钠作用形成钠盐。 （2）钠盐的烷基化和酰基化
烷基化：
O O CH3 C CH C OC2H5 Na
O O RX CH3 C CH C OC2H5 -NaX R
O O O O O R' O C2H5ONa R'X CH3 C CH C OC2H5 CH3 C C C OC2H5 Na CH3 C C C OC2H5 -NaX R R R
酯的醇解——酯交换反应(transesterification)：
4. 氨解(ammonolysis)成酰胺(amide)：
5. 酰胺的Hofmann降解
6.酰卤的还原反应
O R C X LiAlH4 or H2 / Ni RCH2OH
罗森蒙德（Rosenmund）还原法可将酰卤还原为醛。
O R C X
O R C OH
O C Cl
O R C
CH3
乙酰氯
CH3
O C NH2
乙酰胺
2，酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。例如：
O O CH 3 C O C CH3 乙酸酐
O O CH3 C O C CH2 CH3 乙酸丙酸酐
C O O C O 1,2 环己烯二甲酸酐
3.酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。
酰氯大多数是具有强烈刺激性气味的无色液体或低熔点固体。 低级酸酐是具有刺激性气味的无色液体，高级酸酐为无色 无味的固体。酸酐难溶于水而溶于有机溶剂。 低级酯是具有水果香味的无色液体。酯的相对密度比 水小，难溶于水而易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。
二、化学性质
1、水解 四种羧酸衍生物化学性质相似，主要表现在它们都能水解 ，生成相应的羧酸。
RCOOR1 + H2 O RCOOH + R1OH
水解反应进行的难易次序为：酰氯 > 酸酐> 酯 > 酰胺
2.皂化反应(saponification)碱性水解反应历程：
总的结果，酰氯最易水解，酰胺最难水解。 3. 醇解(alcoholysis)成酯： 醇解活性顺序： 酰卤 > 酸酐 > 酯 > 酰胺
O CH3-C-CH2COOC2H5
=
CH3-C-CH2COONa

（2）酸式分解
=
CH3-C-CH2COOC2H5
CH3-C-ONa

CH3-C-OH
=
乙酰乙酸乙酯与浓碱共热时，生成两分子乙酸盐，经酸化后得到两 分 O O +
浓碱
H
O
=
稀碱
O
H+
O CH3-C-CH3
=
=
（二）乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用
溴褪色（具双键） 蓝紫色（具烯醇结构）
2,4-= 硝基苯肼
O O CH 3-C-CH2-C-OC2H5 酮式 (93%)
OH O CH 3-C=CH-C-OC 2H5 烯醇式 (7%)
（1）生成的烯醇式稳定的原因
1°形成共轭体系，降低了体系的内能。 2°烯醇结构可形成分子内氢键（形成较稳定的六元环体系） （2）其他含活泼亚甲基化合物的互变异构体中烯醇式的含量。 2．亚甲基活泼氢的性质 （1）酸性
H2 Pd_BaSO4 喹啉
RCHO
6.酸酐的柏琴（Perkin）反应 酸酐在羧酸钠催化下与醛作用，再脱水生成烯酸的反应称为柏 琴（Perkin）反应。
O CHO RCH 2C RCH 2C O O + RCOONa R CH C COOH -H2O OH H R CH=C-COOH
7．酯缩合反应 有α-H的酯在强碱（一般是用乙醇钠）的作用下与另一分子酯 发生缩合反应，失去一分子醇，生成β-羰基酯的反应叫做酯缩合 反应，又称为克莱森（Claisen）缩合。 （1）反应历程
注： ① R最好用1°，2°产量低，不能用3°和乙烯式卤代烃。 ② 二次引入时，第二次引入的R′要比R活泼。 ③ RX也可是卤代酸酯和卤代酮。 酰基化：
O O CH 3 C CH C OC2H5 Na O O CH 3 C CH C OC2H5 COR
RCOX -NaX
3．酮式分解和酸式分解
（1）酮式分解 乙酰乙酸乙酯在稀碱溶液中加热，可发生水解反应，经酸化后， 生成β -丁酮酸。β -丁酮酸不稳定，失去二氧化碳生成丙酮。