第10章 羟基酸和羰基酸
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10.3 羟基酸的化学性质
❖既有-OH的性质，又有-COOH的性质 ❖酚酸可以使FeCl3显色
①酸性
③脱水 ④脱羧反应 ②羟基的氧化
有机化学
10.3.1 酸性 药学院化学教研室
❖醇酸： ①羟基的吸电子诱导效应，使酸性： 卤代酸 > 羟基酸 > 羧酸 ②羟基离羰基愈远，对酸性的影响愈少。 α-羟基酸 > β-羟基酸 > γ-羟基酸
药学院化学教研室
10.5.2 α-酮酸的氨基化反应（不作要求） 10.5.3 α-酮酸的氧化反应（不作要求）
有机化学
10.5.4 酮酸的分解药反学应院化学教研室
1、-酮酸的分解反应
❖ -酮酸分子中的碳—碳键容易断裂，因而与稀硫酸 或浓硫酸共热时可发生分解反应。
脱羧反应
脱羰反应 （不作要求）
有机化学
药学院化学教研室
第10章 羟基酸和羰基酸
有机化学
药学院化学教研室 ❖ 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他官能团取代
后的生成物称为取代羧酸。取代羧酸可分为卤 代酸、羟基酸、羰基酸或氨基酸。
有机化学
10.1 羟基酸的结构药和学命院化名学教研室
❖醇酸：羟基酸分子中羟基连在脂肪烃基上
α-羟基丙酸（2-羟基丙酸） 乳酸
有机化学
药学院化学教研室 ❖酮式要转变为烯醇式（稳定）条件：
亚甲基旁的两个吸电子基中至少要有一个羰基。 ❖丙二酸，很难转为烯醇式。原因没有羰基
有机化学
练习：
药学院化学教研室
1、烯醇式的稳定性： ① > ② > ③ > ④
原因：
❖
上连有吸电子基或共轭体系扩大时，
烯醇式较稳定
有机化学
2、与溴的反应(了解）
COOH OH
200～220℃
OH + CO2
COOH
200℃
+ CO2
HO
OH
HO
OH
OH
OH
10.3.5 α-醇酸的分解反应（不作要求）
有机化学
10.4 羰基酸的结构和药学命院名化学教研室
❖羰基酸（又称氧代酸），包括醛酸和酮酸两类，最简 单的醛酸是乙醛酸，最简单的酮酸是丙酮酸。
丙醛酸
2 -丁酮酸 α-丁酮酸
2、 -酮酸的分解反药应学院化学教研室
❖ 受羰基和羧基-I效应的影响，易发生分解反应。
O
微热
R C CH2COOH
O R C CH3 + CO2↑
❖ -酮酸的受热脱羧反应生成酮，称为酮式分解反应。
❖ -酮酸比-酮酸更易脱羧，由于两个吸电子基团连 在同一个碳上，而羰基的吸电子效应大于羧基，使 电子转移有利于引起脱羧。
OH
O
H3C药学C 院CH化学C教O研C室2H5
为什么乙酰乙酸乙酯的烯醇式稳定？
1、它的烯醇式有-共轭体系的存在，稳定。
2.它的烯醇式能借分子内氢键形成六元环结构，更增
加了它的稳定性。
OH O
H3C C CH C O C2H5
3、乙酰乙酸乙酯中亚甲基的氢原子，由于同时受到酮 基和酯基两个吸电子基影响，-氢原子更加活泼，易 脱落，也有利于烯醇式的形成。
药学院化学教研室
H OO
OH O
H3C Br
稳定
OC2H5 H3CBr Br
OC2H5
不稳定
有机化学
练习：选择题
药学院化学教研室
1、下列化合物中既能发生酮式分解，又能发生酸式分解的是
（ B）
A、α-丁酮酸
B、β-丁酮酸
C、β-羟基丁酸 D、α-酮戊二酸
2、加热脱水生成α，β－不饱和酸的是（ D ）
C、HOOCCH2COOCH3
D、苯酚
5、下列化合物中烯醇式程度最小的是（ D ）
A、C6H5COCH2COCH3 C、CH3COCH2COOCH3
B、CH3COCH2COCH3 D、CH3COCH2CH3
有机化学
❖ α-醇酸分子中的羟基受羧基吸电子效应的影响， 比醇更易被氧化
❖ 醇酸在体内的氧化通常在酶的催化下进行
H
CH3 C COOH
[O]
CH3 C COOH
OH
[H]
O
乳酸
丙酮酸 有机化学
10.3.3 醇酸的脱水药反学应院化学教研室
1.α-醇酸（分子间脱水生成交酯）
H3C O H HO O
CH
C
C
CH
O OH H O CH3
α-羟基丙酸
H3C O O + H2O
O O CH3
丙交酯
2.β-醇酸（分子内脱水生成α,β-不饱和酸（烯酸）
共轭体系（稳定）
有机化学
3.γ-醇酸（分子内的酯化生成环状内药酯学）院化学教研室
O CH2 C OH CH2CH2O H
γ-醇酸
O O
γ-丁内酯
因此游离的γ-醇酸很难存在，通常以盐的形式保存。
羟基丁二酸 苹果酸
2,3-二羟基丁二酸 酒石酸
有机化学
药学院化学教研室 3-羧基-3-羟基戊二酸 柠檬酸（p242命名较少见）
❖酚酸：羟基酸分子中羟基直接连在芳环上
邻羟基苯甲酸 水杨酸
3,4,5-三羟基苯甲酸 没食子酸
有机化学
10.2 羟基酸的物理性质（了药解学院）化学教研室
1、醇酸：水溶性通常都大于相应的脂肪酸或醇。 2、酚酸：多为晶体，有的微溶于水，有的易溶于水
❖酚酸：
>
>
>
有机化学
❖ 解释：
药学院化学教研室
分子内的氢键，使负离 子稳定，酸性↑↑ -OH在间位，以诱导效应为主 （共轭受到阻碍），由于距离大， 吸电子诱导较弱，酸性↑
-OH在对位，共轭效应> 诱导效应，
-OH斥电子（总效应），酸性有↓ 机化学
10.3.2 醇酸的氧化反应药(了学解院化）学教研室
有机化学
4.δ -醇酸（分子内的酯化生成环状药内学酯院）化学教研室
△
δ -醇酸
δ –戊内酯
❖δ-醇酸较难生成内酯，生成的δ-内酯也容易开环。 ❖某些中草药的有效成分常常含有内酯结构
❖羟基和羧基相隔五个C以上，受热生成链状聚酯。
有机化学
10.3.4 酚酸的脱羧反应药(了学解院化）学教研室
❖ 酚酸的羧基处于羟基的邻位或对位时，受热后 易脱羧 。
有机化学
药学院化学教研室 ❖ -酮酸更易脱羧的原因还有：羰基还能与羧基
氢形成氢Βιβλιοθήκη Baidu。（了解）
有机化学
药学院化学教研室
❖β-酮酸与浓碱共热时， α-碳原子和β-碳原子之间 发生断裂，生成两分子的羧酸盐，
❖该反应称酸式分解反应
O
浓NaOH
R C CH2 COOH △
O R C ONa + CH3COONa + H2O
酸式分解
酮式分解
（两分子羧酸盐） （酮＋CO2)
有机化学
药学院化学教研室
10.6 醇酸和酮酸的体内化学过程 （不作要求）
10.7 前列腺素（不作要求）
有机化学
10.8 酮式-烯醇式互药变学异院构化学教研室
O
O
乙酰乙酸乙酯是β-丁酮酸
H3C C CH2 C O C2H5 （乙酰乙酸）的乙醇酯。
①与羰基试剂反应，②使溴水褪色③使FeCl3溶液显色
❖ ②③性质表明乙酰乙酸乙酯还应具有不饱和键和烯醇的
性质。O
O
OH
O
H3C C CH2 C O C2H5
(酮式)
H3C C CH C O C2H5
(烯醇式) (7.5%)
能够互相转变的两种异构体之间存在的动态平衡现象 称为互变异构现象。相互转变的异构体称为互变异构体。
有机化学
O
O
H3C C CH2 C O C2H5
A、δ－羟基戊酸
B、乳酸
C、γ－羟基丁酸 D、β－羟基丁酸
3、①苯甲酸 ②邻羟基苯甲酸 ③对羟基苯甲酸，酸性从大到小
顺序是（B ）
A、① > ② > ③
B、②> ① > ③
C、③ > ② > ①
D、②> ③ > ①
有机化学
药学院化学教研室
4、下列化合物中不能与FeCl3起显色反应 （ C ）
A、HOOCCOCH2COOH B、CH3COCH2COOH
3 -丁酮酸（β-丁酮酸） 乙酰乙酸
α-丁酮二酸 草酰乙酸
有机化学
10.5 酮酸的化学性药质学院化学教研室
❖ 既有-C=O 性质，也有-COOH 性质，如酸性；也有 相互影响产生的特殊化学性质，如分解反应
10.5.1 酸性
❖ 羰基氧吸电子能力强于羟基，因此酮酸的酸性强于 相应的醇酸
>
>
>
>
有机化学
❖既有-OH的性质，又有-COOH的性质 ❖酚酸可以使FeCl3显色
①酸性
③脱水 ④脱羧反应 ②羟基的氧化
有机化学
10.3.1 酸性 药学院化学教研室
❖醇酸： ①羟基的吸电子诱导效应，使酸性： 卤代酸 > 羟基酸 > 羧酸 ②羟基离羰基愈远，对酸性的影响愈少。 α-羟基酸 > β-羟基酸 > γ-羟基酸
药学院化学教研室
10.5.2 α-酮酸的氨基化反应（不作要求） 10.5.3 α-酮酸的氧化反应（不作要求）
有机化学
10.5.4 酮酸的分解药反学应院化学教研室
1、-酮酸的分解反应
❖ -酮酸分子中的碳—碳键容易断裂，因而与稀硫酸 或浓硫酸共热时可发生分解反应。
脱羧反应
脱羰反应 （不作要求）
有机化学
药学院化学教研室
第10章 羟基酸和羰基酸
有机化学
药学院化学教研室 ❖ 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他官能团取代
后的生成物称为取代羧酸。取代羧酸可分为卤 代酸、羟基酸、羰基酸或氨基酸。
有机化学
10.1 羟基酸的结构药和学命院化名学教研室
❖醇酸：羟基酸分子中羟基连在脂肪烃基上
α-羟基丙酸（2-羟基丙酸） 乳酸
有机化学
药学院化学教研室 ❖酮式要转变为烯醇式（稳定）条件：
亚甲基旁的两个吸电子基中至少要有一个羰基。 ❖丙二酸，很难转为烯醇式。原因没有羰基
有机化学
练习：
药学院化学教研室
1、烯醇式的稳定性： ① > ② > ③ > ④
原因：
❖
上连有吸电子基或共轭体系扩大时，
烯醇式较稳定
有机化学
2、与溴的反应(了解）
COOH OH
200～220℃
OH + CO2
COOH
200℃
+ CO2
HO
OH
HO
OH
OH
OH
10.3.5 α-醇酸的分解反应（不作要求）
有机化学
10.4 羰基酸的结构和药学命院名化学教研室
❖羰基酸（又称氧代酸），包括醛酸和酮酸两类，最简 单的醛酸是乙醛酸，最简单的酮酸是丙酮酸。
丙醛酸
2 -丁酮酸 α-丁酮酸
2、 -酮酸的分解反药应学院化学教研室
❖ 受羰基和羧基-I效应的影响，易发生分解反应。
O
微热
R C CH2COOH
O R C CH3 + CO2↑
❖ -酮酸的受热脱羧反应生成酮，称为酮式分解反应。
❖ -酮酸比-酮酸更易脱羧，由于两个吸电子基团连 在同一个碳上，而羰基的吸电子效应大于羧基，使 电子转移有利于引起脱羧。
OH
O
H3C药学C 院CH化学C教O研C室2H5
为什么乙酰乙酸乙酯的烯醇式稳定？
1、它的烯醇式有-共轭体系的存在，稳定。
2.它的烯醇式能借分子内氢键形成六元环结构，更增
加了它的稳定性。
OH O
H3C C CH C O C2H5
3、乙酰乙酸乙酯中亚甲基的氢原子，由于同时受到酮 基和酯基两个吸电子基影响，-氢原子更加活泼，易 脱落，也有利于烯醇式的形成。
药学院化学教研室
H OO
OH O
H3C Br
稳定
OC2H5 H3CBr Br
OC2H5
不稳定
有机化学
练习：选择题
药学院化学教研室
1、下列化合物中既能发生酮式分解，又能发生酸式分解的是
（ B）
A、α-丁酮酸
B、β-丁酮酸
C、β-羟基丁酸 D、α-酮戊二酸
2、加热脱水生成α，β－不饱和酸的是（ D ）
C、HOOCCH2COOCH3
D、苯酚
5、下列化合物中烯醇式程度最小的是（ D ）
A、C6H5COCH2COCH3 C、CH3COCH2COOCH3
B、CH3COCH2COCH3 D、CH3COCH2CH3
有机化学
❖ α-醇酸分子中的羟基受羧基吸电子效应的影响， 比醇更易被氧化
❖ 醇酸在体内的氧化通常在酶的催化下进行
H
CH3 C COOH
[O]
CH3 C COOH
OH
[H]
O
乳酸
丙酮酸 有机化学
10.3.3 醇酸的脱水药反学应院化学教研室
1.α-醇酸（分子间脱水生成交酯）
H3C O H HO O
CH
C
C
CH
O OH H O CH3
α-羟基丙酸
H3C O O + H2O
O O CH3
丙交酯
2.β-醇酸（分子内脱水生成α,β-不饱和酸（烯酸）
共轭体系（稳定）
有机化学
3.γ-醇酸（分子内的酯化生成环状内药酯学）院化学教研室
O CH2 C OH CH2CH2O H
γ-醇酸
O O
γ-丁内酯
因此游离的γ-醇酸很难存在，通常以盐的形式保存。
羟基丁二酸 苹果酸
2,3-二羟基丁二酸 酒石酸
有机化学
药学院化学教研室 3-羧基-3-羟基戊二酸 柠檬酸（p242命名较少见）
❖酚酸：羟基酸分子中羟基直接连在芳环上
邻羟基苯甲酸 水杨酸
3,4,5-三羟基苯甲酸 没食子酸
有机化学
10.2 羟基酸的物理性质（了药解学院）化学教研室
1、醇酸：水溶性通常都大于相应的脂肪酸或醇。 2、酚酸：多为晶体，有的微溶于水，有的易溶于水
❖酚酸：
>
>
>
有机化学
❖ 解释：
药学院化学教研室
分子内的氢键，使负离 子稳定，酸性↑↑ -OH在间位，以诱导效应为主 （共轭受到阻碍），由于距离大， 吸电子诱导较弱，酸性↑
-OH在对位，共轭效应> 诱导效应，
-OH斥电子（总效应），酸性有↓ 机化学
10.3.2 醇酸的氧化反应药(了学解院化）学教研室
有机化学
4.δ -醇酸（分子内的酯化生成环状药内学酯院）化学教研室
△
δ -醇酸
δ –戊内酯
❖δ-醇酸较难生成内酯，生成的δ-内酯也容易开环。 ❖某些中草药的有效成分常常含有内酯结构
❖羟基和羧基相隔五个C以上，受热生成链状聚酯。
有机化学
10.3.4 酚酸的脱羧反应药(了学解院化）学教研室
❖ 酚酸的羧基处于羟基的邻位或对位时，受热后 易脱羧 。
有机化学
药学院化学教研室 ❖ -酮酸更易脱羧的原因还有：羰基还能与羧基
氢形成氢Βιβλιοθήκη Baidu。（了解）
有机化学
药学院化学教研室
❖β-酮酸与浓碱共热时， α-碳原子和β-碳原子之间 发生断裂，生成两分子的羧酸盐，
❖该反应称酸式分解反应
O
浓NaOH
R C CH2 COOH △
O R C ONa + CH3COONa + H2O
酸式分解
酮式分解
（两分子羧酸盐） （酮＋CO2)
有机化学
药学院化学教研室
10.6 醇酸和酮酸的体内化学过程 （不作要求）
10.7 前列腺素（不作要求）
有机化学
10.8 酮式-烯醇式互药变学异院构化学教研室
O
O
乙酰乙酸乙酯是β-丁酮酸
H3C C CH2 C O C2H5 （乙酰乙酸）的乙醇酯。
①与羰基试剂反应，②使溴水褪色③使FeCl3溶液显色
❖ ②③性质表明乙酰乙酸乙酯还应具有不饱和键和烯醇的
性质。O
O
OH
O
H3C C CH2 C O C2H5
(酮式)
H3C C CH C O C2H5
(烯醇式) (7.5%)
能够互相转变的两种异构体之间存在的动态平衡现象 称为互变异构现象。相互转变的异构体称为互变异构体。
有机化学
O
O
H3C C CH2 C O C2H5
A、δ－羟基戊酸
B、乳酸
C、γ－羟基丁酸 D、β－羟基丁酸
3、①苯甲酸 ②邻羟基苯甲酸 ③对羟基苯甲酸，酸性从大到小
顺序是（B ）
A、① > ② > ③
B、②> ① > ③
C、③ > ② > ①
D、②> ③ > ①
有机化学
药学院化学教研室
4、下列化合物中不能与FeCl3起显色反应 （ C ）
A、HOOCCOCH2COOH B、CH3COCH2COOH
3 -丁酮酸（β-丁酮酸） 乙酰乙酸
α-丁酮二酸 草酰乙酸
有机化学
10.5 酮酸的化学性药质学院化学教研室
❖ 既有-C=O 性质，也有-COOH 性质，如酸性；也有 相互影响产生的特殊化学性质，如分解反应
10.5.1 酸性
❖ 羰基氧吸电子能力强于羟基，因此酮酸的酸性强于 相应的醇酸
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有机化学