有机化学羧酸衍生物和脂类
有机化学--羧酸及其衍生物

POCl3
HCl↑
O R C OH
SOCl2
O R C Cl
SO2↑
低、高沸点 ↑ HCl 的酰氯制备 都适合
② 酸酐的生成
羧酸在脱水剂如五氧化二磷的存在下,加热。两分子羧 酸失去一分子水而形成酸酐。
R-C OH R-C OH O R-C O R-C + H2O
P2O5
△
(产率较低)
O
分子量较大的羧酸在乙酐(作脱水剂)存在下,失水生 成酸酐。反应平衡中发生了酸和酸酐的交换。 O O CH3-C 2R-C-OH + O CH3-C O
任何使酸根负离子稳定的因素都将增加其酸性,羧酸根负离 子愈稳定,愈容易生成,酸性就愈强。
(1)电子效应的影响
诱导效应:X—COOH
-I使酸性增强, +I使酸性减弱
X= F Cl Br I CHO 3.53 NO2 1.68
+N(CH ) 3 3
pKa 2.66 2.86 2.90 3.18
1.83
O CH3CH2 C
丙酰基
O C
苯甲酰基
CH3 CH3 CH3CH-CHCH2COOH CH3CH-CHCH21 COOH 4 3 2 CH2CH3 CH
5 6 3
CH3-C =CH-COOH CH3 3-甲基-2-丁烯酸
γ β α
4
3
2
1
3,4-二甲基戊酸 CH2-COOH CH2-COOH 丁二酸
羧酸铵盐 腈的水解为其逆反应:
酰胺
腈
O C OH + HNH-
O C NHN-苯基苯甲酰胺
+ H2 O
扑热息痛
3、羧基的还原 (LiAlH4)
有机化学(曾昭琼高教四版)课后习题答案13第四版-第十三章-羧酸衍生物-习题解答

第十三章羧酸衍生物问题和习题解答(曾昭琼主编,有机化学,2004 第四版,下册P76-77)(井冈山学院化学系,方小牛提供).1、说明下列名词:酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。
解:酯:是羧酸分子和醇分子间脱水形成的产物。
油脂:是高级脂肪酸的甘油醇酯。
皂化值:是指完全皂化1克油脂所需的KOH的质量(以mg为单位)。
干性油:是指那些在空气中放置后能逐渐变成有韧性的固态薄膜的油。
碘值:是指100克油脂完全加成时所能吸收的碘的质量(以克为单位)。
非离子型洗涤剂:此处实指非离子型表面活性剂,即在水溶液中不离解出正负离子的表面活性剂(此处的非离子型表面活性剂起主要的洗涤去污作用)。
2、试用方程式表示下列化合物的合成路线:(1)由氯丙烷合成丁酰胺;(2)由丁酰胺合成丙胺;(3)由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”或先醇解后胺解也可。
3、用简单的反应来区别下列各组化合物:CH3CHCOOH and CH3CH2COCl(1)Cl解:前一化合物与水几乎不反应,而后一化合物因水解而冒烟。
(2) 丙酸乙酯与丙酰胺解:分别与氢氧化钠水溶液作用,并加热,有氨气放出(使红色石蕊试纸变蓝色)者为丙酰胺,否则为丙酸乙酯。
(3) CH3COOC2H5 and CH3OCH2COOH解:分别与碳酸氢钠水溶液试验,能明显反应并放出二氧化碳气体者为甲氧基乙酸,否则为乙酸乙酯。
(4) CH3COONH4 and CH3CONH2解:在常温下与氢钠氧化水溶液作用,有氨气放出(使红色石蕊试纸变蓝色)者为乙酸铵,否则为乙酰胺。
注:此试验不需加热,否则乙酰胺因水解也有氨气放出。
(5) (CH3CO)2O and CH3COOC2H5解:用适量热水试之,乙酸酐因水解而溶解于水,乙酸乙酯因难以水解而不溶于水。
或用碱性水溶液彻底水解,再将水解液进行碘仿反应,呈阳性者为乙酸乙酯,呈阴性者为乙酸酐。
4、由CH2合成CH2CN。
解:5、由丙酮合成(CH3)3CCOOH。
有机化学羧酸及衍生物
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有机化学羧酸及衍生物有机羧酸及其衍生物是有机化学中应用最广泛的重要化合物之一,几乎所有的有机物都是结构和功能性的羧酸衍生物。
它们由非常复杂的结构,从一种亲水性的、具有一个或者多个氢原子的,比较简单的醛与醇体积式羧酸,到脂溶性的、具有脂类或碳酸酯等有机基组成的、比较复杂的多羟基羧酸。
它们都具有很好的化学稳定性和匹配性,在生物体内具有独特的生物活性,因此被广泛应用于各种科学领域。
有机羧酸及其衍生物可分为两大类:一类是单羟基羧酸,它们是由醛与醇有机化合物组成;另一类是多羟基羧酸,它们含有一个以上的羟基,而且具有脂溶性的有机基。
单羟基羧酸有很多种,具体分类如下:呋喃酸、玻璃酸、环酸、乙醇酸、丙酸、乳酸、鞣酸等;多羟基羧酸也有很多种,主要有有机醋酸、有机磷酸、有机碳酸和有机磷脂等。
有机羧酸及其衍生物在化学领域有着广泛的应用。
羧酸及其盐是常用的表面活性剂,羧酸与碱可缓解环境中硫氧化物及酸雨的危害;多羟基羧酸的衍生物是生物体的重要组成部分,包括DNA及RNA的碱基,也是酶的活性中心及核糖体的结构化合物。
此外,它们也可进一步衍生出有机键、芳环等,与功能性化合物相连,用于制造药物和高科技中的医疗器械。
有机羧酸及其衍生物应用广泛,必将深刻影响人们的日常生活,是实现未来科学社会化十分重要的一环。
Organic carboxylic acids and their derivatives are one of the most widely used important compounds in organic chemistry, almost all organic compounds are structural and functional carboxylic acid derivatives. They have very complex structures, from a comparatively simple hydrophilic and one or more hydrogen small molecular alcohol aldehyde carboxylic acid, to lipophilic and composed of lipids or esters and other organic base, more complex polyhydroxy carboxylic acid. They all have good chemical stability and matching, unique biological activity in organisms, and are widely used in various scientific fields.Organic carboxylic acids and their derivatives can be divided into two categories: one is monohydroxy carboxylic acid, which is composed of aldehyde and alcohol organic compounds; the other is polyhydroxy carboxylic acid, which contains one or more hydroxyl groups, and has lipophilic organic base. Monohydroxy carboxylic acid has many kinds, the specific classification is following: furan carboxylic acid, glacial acetic acid, cyclo carboxylic acid, ethyl alcohol carboxylic acid, propionic acid, lactic acid, tannic acid and so on; polyhydroxy carboxylic acid also has many kinds, mainly include organic acetic acid, organic phosphoric acid, organic carbonic acid and organic phospholipid.Organic carboxylic acids and their derivatives have a wide range of applications in chemical field. Carboxylic acid and its salts are commonly used surfactants, and carboxylic acid and alkali。
有机化学12羧酸衍生物
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环状酸酐与氨或胺反应,先开环生成酰胺羧酸,然后很容易转变成环状酰亚胺。
酯的氨解,与氨反应不需加酸碱催化,氨本身就是碱。
酯的氨解反应比酸酐温和,与亲核性较弱的胺反应,常在碱催化剂存在下进行。
反应可用于酯的鉴别,酰卤和酸酐也呈正反应。
羟肟酸和FeCl3作用时,生成红色络合物。
氨的衍生物,也可以和羧酸衍生物发生氨解反应。
碳酸在结构上,可以看成羟基甲酸,碳酸在结构上可以看作是羟基甲酸,或共有一个羰基的二元酸。 由于二个羟基连在同一个碳上,H2CO3不稳定,不能以游离态存在,但它的许多的衍生物却很稳定。 碳酰氯(光气) 碳酰胺(尿素) 碳酸二乙酯
*
碳酸是二元酸,应有二种衍生物,即酸性衍生物和中性衍生物,但酸性衍生物都是不稳定的。 氯甲酸乙酯 氨基甲酸乙酯 Y为:卤素、RO、NH2等。 碳酸的混合衍生物是稳定的。
原因:酰胺分子中氨基上的氢原子可以形成氢键。
酰胺是有机物和无机物的良好溶剂。
N,N-二甲基甲酰胺,是常用的非质子极性溶剂。
第三节 化学反应
*
反应的活性和离去基团的性质有关,羧酸衍生物的离去基团L同时具有-I和+C效应。 第一步亲核加成,取决于羰基碳原子的亲电性。 电子效应:-I效应使羰基碳原子的电子密度减小,更容易与亲核试剂起加成反应; +C效应,使反应物的稳定性增加,羰基更不容易和亲核试剂起加成反应。 -I效应 +C效应
尿素与次卤酸钠溶液作用时,放出氮气,机理与霍夫曼反应相似。
尿素与亚硝酸作用,也能放出氮气和二氧化碳。 常用尿素在一些有机合成反应,如重氮化反应中, 除去过量的亚硝酸。
把固体尿素小心加热,分子间脱去一分子氨,生成双缩脲。 双缩脲反应:双缩脲和少量的CuSO4的碱性溶液生成紫红色。 分子链中含有不只一个酰胺键的化合物,都能发生这个显色反应,常用于蛋白质和多肽的定性检验。
羧酸衍生物——酯类-高二化学课件(人教版2019选择性必修3)

实验结论
①酯在碱性条件下水解速率最快,其次是酸性条件,中性条件下几乎不水解; ②在强碱的溶液中酯水解趋于完全。
设计实验:实验探究②酯在不同温度下的水解速率
实验步骤
1.分别取等量的乙酸乙酯放入2支试管中,然后向试管中分别加入 等量的氢氧化钠溶液
2.振荡均匀后,把2支试管分别放入50~60 ℃、70~80 ℃的水浴里加热
= = =
== =
迁移练习:
O
HO-C
OH
HO
OH O
O
1mol
HO
O-C
O-C-CH3
C 消耗NaOH的物质的量为(
)
A.3mol B.4mol C.5mol D.6mol
O CH3C-OH
与足量的NaOH(aq)充分反应,
E.8mol
2molNaOH Cl O
扩展: HO
O-C
O 1molNaOH O-C-CHH23Cl 86mmoollNNaaOOHH
R-CHO
醛
OH
O
R1-CH-R2Cu/A△g,O2R1-C-R2 酮
R2
R1-C-OH R3
Cu/A△g,O2不能被氧化
巩固练习:
C8H16O2
7、某羧酸的衍生物A的分子式为C6H12O2,已知:
A NaOH(aq)
C8酯H16O2
B HCl C [羧酸]
羧酸钠
醇D Cu,O2
[O]
E [醛]
C、E的碳原子数 和碳的骨架相同
巩固练习:
B 5.下列除去杂质的方法正确的是(
) 光照时,乙烷与Cl2发生取代反应
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离 ②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏
高二有机化学优质课件1:2.4.2羧酸衍生物——酯

1. 酯在下列哪种环境中水解程度最大( D )
A. 水
B. 稀硫酸
C. 浓硫酸
D. 碱溶液
2. 某有机物X能发生水解反应,水解产物为
Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸
气所占体积相同,化合物X可能是( B )
A. 乙酸丙酯
B. 甲酸乙酯
C. 乙酸甲酯
D. 乙酸乙酯
3. 某有机物X的 结构简式如图所
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的,在制取乙酸 乙酯的实验中,如果要提高乙酸乙酯的产率,你认 为应当采取哪些措施?
根据化学平衡移动原理,提高乙酸乙醋产率的 措施有: • 由于乙酸乙酯沸点比乙酸、乙醇低,因此从反应物 中不断蒸出乙酸乙酯,可提高其产率; • 使用过量的乙醇,可提高乙酸转化为乙酸乙酯产率。 • 使用浓H2SO4作吸水剂,提高乙醇、乙酸的转化率。
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第四节 羧酸 氨基酸和蛋白质
第2课时 羧酸衍生物——酯
酯
1. 羧酸衍生物 酰基
2. 酯的定义
酯 = 酰基 + 烃氧基
酸跟醇起反应脱水后生成的一类化合物。
3. 酯的命名 根据成酯的酸和醇称为“某酸某酯”
说出下列化合物的名称:
⑴ CH3COOCH3 乙酸甲酯 ⑵ HCOOCH2CH2CH3 甲酸-1-丙酯 ⑶ CH3OOCCOOCH3 乙二酸二甲酯
反应类型 酯化反应 取代反应 水解反应 取代反应
饱和碳酸钠溶液的作用:
⑴ 中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠(便于 闻乙酸乙酯的气味)。 ⑵ 溶解挥发出来的乙醇。 ⑶ 抑制乙酸乙酯在水中的溶解。 硫酸的作用:
催化剂;吸水剂;该反应是可逆反应,加 浓硫酸可促进反应向生成乙酸乙酯的反应方 向进行。
有机化学第五李景宁主编第十三章至二十二章参考答案

第十三章羧酸衍生物1.说明下列名词:酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。
答案:酯:是指酸和醇之间脱水后的生成物,它包括无机酸酯和有机酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。
油酯:是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物,通常称为甘油三酯。
皂化值:是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。
油脂在碱催化下水解反应称为皂化。
干性:是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。
油的这种结膜牲叫做干性。
干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。
碘值:是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C键的加成反应所能吸叫的碘的质量(克)。
碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低,它是油脂分析的一项重要指标。
非离子型洗涤剂:是指一类中性的具有OCH2CH2OHn结构单元的即告醚表面活性剂。
最常用的非离子型洗涤剂为C8H17OCH2CH2OHn2.试用方程式表示下列化合物的合成路线:(1)由氯丙烷合成丁酰胺;(2)由丁酰胺合成丙胺;(3)由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”答案:(1)CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CONH2CH 3CH2CH2ClMg乙醚CH3CH2CH2MgCl(1)CO2(2)H3O CH3CH2CH2COOHNH3CH3CH2CH2COONH4CH3CH2CH2CONH2+H2O (2)CH 3CH 2CH 2CONH 2CH 3CH 2CH 2NH 2CH 3CH 2CH 2CONH 2NaOHCH 3CH 2CH 2CONHNaBr 2CH 3CH 2CH 2CONHBrNaOH-HBrCH 3CH 2CH 2CONCH 3CH 2CH 2NC OH 3O +CH 3CH 2CH 2NH 2(3)COCl 2+CH 3NH 2ClCNHCH 3OClOCONHCH 3Cl OH3.用简单的反应来区别下列各组化合物:答案:CH 3CHCH 2COOH Cl+H 2OCH 3CHCH 2COOCl+H 3O无明显热效应CH 3CH 2CH 2COCl +H 2OCH 3CH 2CH 2COOH +HCl(1)(2)CH 3CH 2CH 2COOC 2H 5+NH 2OH .HClCH 3CH 2CH 2COONHOH+C 2H 5OHCH 3CH 2CH 2COONHOH +FeCl 3C 3CH 2CONHOFe3+HCl 3CH 3CH 2CONH 2+NH 2OH .HCl无反应(3)CH 3COOC 2H 5+NaHCO 3无反应CH 3OCH2COOH +NaHCO 3CH 3OCH 2COONa +CO 2(4)CH 3COONH 4+NaOH CH 3COONa +NH 3CH 3CONH 2+NaOH CH 3CONHNa +H 2O(5)(CH 3CO)2O +H 2O 2CH 3COOH放热反应CH3COOC 2H 5+H 2O无反应答案:CH 2+HBr过氧化物CH 2BrNaCNCH 2CN答案:CH 3COCH 3Mg TiCl 3COH OHCH 3C OH OHCH 3HCH 3CC(CH 3)3OBr 2,NaOH(CH 3)3CCOOH +CHBr 3答案:Mg 乙醚(CH 3)2CHBr(CH 3)2CHMgBr 环氧乙烷(CH 3)2CH 2CH 2OMgBrPBr 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br HCCNa +CH 3CH 2CH 2CH 2BrHC CCH 2CH 2CH 2CH 3NaNH 2NaC CCH 2CH 2CH 2CH 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br(CH 3)3HCH 2CH 2CCCH 2CH 2CH 2CH 3H 2,Pd-BaSO 4CCHCH 2CH 2CH 2CH 3H(CH 3)3CHCH 2CH 2答案:CH 2CH(CH 2)8COOHHBr过氧化物BrCH 2(CH 2)9COOHCH 3COCH 2COOEt2BuLi-78 C°LiCH 2COCHLiCOOEtBrCH 2(CH 2)9COOH (1)(2)H 3O +EtOOCCH 2COCH 2CH 2(CH 2)9COOHNaBH 4EtOOCCH 2CH(CH 2)11COOHOH-H 2OCH(CH 2)11COOHEtOOCCHH 2,NiEtOOC(CH 2)11COOHEtOHHEtOOC(CH 2)11COOEt答案:COOHCOOH C 2H 5OOHH +COOC 2H 5OHCOOC 2H 5OH C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5BrOCOOC 2H 5C 2H 5(1)(2)OH -H 3O +OCOOHC 2H5OC 2H 5答案:CH 2(COOC 2H 5)22C 2H 5ONaNaCH 2(COOC 2H 5)22BrC 2H 5BrCH 2CH(COOC 2H 5)2CH 2CH(COOC 2H 5)2C 2H 5ONa2CHC(COOC 2H 5)2CH 2C(COOC 2H 5)2BrC 2H 5BrCOOC 2H 5CC COOC 2H 5OOH 5C 2OH 5C 2O(1)(2)OH -H 3O +,COOHCOOH答案:CH3CH3KMnO4COOHCOOHLiAlH4CH2OHCH2OHPBr3CH2BrCH2Br NaCNCH2CNCH2CNHClC2H5OHCH2COOC2H5CH2COOC2H5C2H5ONaOCOOC2H5O (1)OH-H3O+(2)答案:OHHOClSO3HOH HOHO3S SO3HHNO3 H2SO4OHHOHO3S SO3HNO2H3O+OHHONO2答案:H 3O +CH 3+OOOAlCl 3CH 3COOH多聚磷酸CH 3OONaBH 4CH 3HOOHCH 3答案:OC 2H 5ONaNaOCH 3CH 2CCH OCH 2OO C 2H 3OO CHCH 3O答案:H 3O++OOOAlCl 3OCOOHZn(Hg)HCl COOH多聚磷酸OMgBrOMgBrPd/C15.某化合物A 的熔点为85°C,MS 分子离子峰在480m/e,A 不含卤素、氮和硫。
有机化学第十一章羧酸衍生物
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肪 硬脂酸(十八碳酸)Fra bibliotek酸 花生四烯酸(二十碳酸)
棕榈油酸(9-十六碳烯酸)
结构式 CH3(CH2)10COOH CH3(CH2)12COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH CH3(CH2)18COOH
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
不 油酸(9-十八碳烯酸)
② 酸酐的氨(胺)解 酸酐与胺反应,除产生酰胺外,还有一分子羧 酸,因此反应中经常加入三级胺,以中和反应产生的酸。
③ 酯的氨(胺)解 酯可以与氨或胺反应形成酰胺。氨或胺本身作 为亲核试剂,进攻酯羰基碳。
④ 酰胺的氨(胺)解 酰胺与氨(胺)反应是一个胺的交换反应。
2.异羟肟酸铁盐反应 除酰卤外,酸酐、酯和酰伯胺均能与羟胺反应生成异羟肟酸,异 羟肟酸与三氯化铁作用,得到紫红色的异羟肟酸铁盐,这一反应常用 来鉴别酸酐、酯和酰胺,称为异羟肟酸铁盐反应。
有机化学
第十一章 羧酸衍生物
学习目标
1. 掌握羧酸衍生物的结构特征、分类、命名方法及主要化学性质; 2. 理解不同羧酸衍生物在化学性质上的异同; 3. 了解常见羧酸衍生物的性质和用途; 4. 学会油脂和类脂化合物的鉴别方法。
第十一章 羧酸衍生物
羧酸分子中的羟基被其它原子或基团取代所生成的化合物,主要 有酰卤、酸酐、酯、酰胺,其分子结构中均含有酰基,因而也被称为 酰基化合物。
1.水解反应
在酸、碱或酶的作用下,油脂可发生水解反应。在酸性条件下,
油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,该反应为可逆反应。
在碱性条件(如NaOH或KOH)下,油脂水解生成甘油和高级脂肪
酸钠(钾)盐。高级脂肪酸钠盐俗称肥皂。因此,把油脂在碱性溶液
中的水解反应称为皂化反应。
有机化学第十二章

(影响其反应速率的主要因素仍然是
空间位阻)
(3-4) 酸催化水解过程
O R C OR' H
+
OH R C OR'
+
HOH R C
O H2 OH OR'
+
质子转移
R C
OH OH O R` H
+
-R'OH R C
OH OH
+
O H
+
R
C
+ H+ OH
(3-5)少数酯:酸催化水解为烷氧键断裂
O C R OCR'3 R + OH C O CR3' R OH C O
O C R OH
OH C NH
(5-1)酸催化水解过程
H+ RC N OH
互变异构 -H+
H2O RC NH O R
OH2 -H+ NH
R
NH
R
NH2
◆ 控制条件,腈部分水解.
CN N N H O 浓 H2SO4 N N H CONH2 O
6、醇解
① 酰卤的醇解: 很易进行
O (CH3)3CC Cl + OH O N (CH3)3CC O
2、酸酐、酯和腈
① 多元醇酯称为某醇某酯
② 腈的主链碳原子个数应包括-CN中碳原子
O C O O C O O O
苯甲酸酐
丁二酸酐
CH3 O
CN O
3-甲基-4-丁内酯
苯甲腈
3. 官能团选为母体化合物的优先顺序为: RCOOH > RSO3H > (RCO)2O > RCOOR’ > RCOX > RCONHR’ > RCN> RCHO > RCOR’ > ROH> ArOH > RNHR’ > ROR’
医用有机化学第九章

O C O CH2CH3 C O CH2CH3 O
乙二酸氢乙酯 (酸性酯)
乙二酸二乙酯 (中性酯)
CH3
O
O
γ-戊内酯
2.5 酰胺的命名
氮原子与酰基直接连接而成的 化合物称为酰胺
O CH3C NH2
O O CH3C N CCH3 H
O O CH3C N CCH3 O C CH3
乙酰胺 (伯酰胺)
O O CH3C ONa + CH3CH2C Cl CH3 O O C O C CH3 + NaCl
可以制备混酐或制取单酐。
3、酯化反应
• 羧酸与醇生成酯的反应称为酯化反 应(esterification )。
H2SO4 RCOOH + R'OH RCOOR' + H2O
反应特点: 反应速度慢,常需加入催化剂: H2SO4、磷酸和苯磺酸。
COOH COOH
COOH CH2 COOH CH3COOH + CO2
HCOOH + CO2
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
O CH2COOH CH2COOH H 2C H 2C C O C O
O CH2COOH CH2 CH2COOH H2C CH2 C O CH2 C O
反应机理为:
伯醇或仲醇与羧酸进行酯化时,羧基 提供羟基,醇提供氢:
O R C OH + H O
18
H+ R
O 18 R C O R
+ H2O
酸催化的酯化反应机理如下:
O R C OH H
+
OH R C OH
+
《有机化学》第11章 羧酸及衍生物
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二元酸时选择含有两个羧基在内的最长碳链为主链,称为某二酸。例如: HOOC-COOH 乙二酸
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二、羧酸的物理性质
常温下,C10以下的饱和一元羧酸为液体,具有较强的刺激性气味或难闻 腥臭味;C10以上的饱和一元羧酸为蜡状固体;二元羧酸和芳香族羧酸都是结 晶固体。
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第一节 羧酸
一、羧酸分类和命名 1. 羧酸的分类
⑴ 根据和羧基相连的烃基的不同,可以分为脂肪族羧酸(脂肪酸)、 脂环酸、芳香族羧酸(芳香酸);
⑵ 根据和羧基相连的烃基是否饱和可以分为饱和羧酸、不饱和羧酸; ⑶ 根据分子中羧基的数目,又可以分为一元酸、二元酸、多元酸等。
2. 羧酸的命名 ⑴ 羧酸的俗名
2. 酸酐
酸酐是将羧酸的名称后加“酐”字。例如:
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3. 酯
酯是羧酸和醇经酯化反应而得,命名时,酸的名称在前,醇的名称在后, 再加“酯”字。例如:
二、物理性质
最简单的酰氯为乙酰氯,沸点为52℃。甲酰氯在-60℃以上是不稳定的, 立即分解为一氧化碳和氯化氢。苯甲酰氯的沸点为197℃。
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5. α-H的卤代
脂肪酸中的羧基和羰基一样能使α-H活化,但羧基的致活作用比羰基小得多,要 在催化剂(常用红磷)作用下逐步卤代。例如:
红磷的作用是生成卤化磷(PCl3和PBr3),它与羧酸作用生成酰卤,酰卤的α-H卤代要比羧酸 容易得多。
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第二节 羧酸衍生物
酰氯的沸点比相应的羧酸低,低级酰氯遇水猛烈水解,水解产物能溶于水,
表面上好象是酰氯溶解。酰氯的密度大于1。 乙酐的沸点为140℃,比乙酸高,苯甲酸酐和邻苯二甲酐为固体,熔点为
有机课件 第十三章 羧酸衍生物
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R
C
OR '
4、酰胺:是羧酸分子中的羟基被氨基(—NH2) 或烃氨基(—NHR,—NR2)取代后的生成物。
二、命名:
O
R C 的名称是将RCOOH中的“酸”字改 为“酰”字。 1、酰卤和胺:酰基名称+卤素名称或胺。如: 乙酰氯、丁酰溴、丙烯酰胺、N—乙基乙酰胺等。 2、酸酐:羧酸名称后加“酐”字。如:乙酸酐、 乙丙酸酐等。 3、羧酸名称后加烃基名称,最后加“酯”。如: 乙酸乙酯、苯甲酸苄酯等。
1、 建立产物分子可需的骨架
2、 官能团的转化
由原料通过某些化学反应得产物分子可需的骨架 时,若官能团不是产物所需,则需转化。
如:由CH2=CH2→CH3CH2CH2CH2OH
三、有机合成设计:
<一>、建立产物分子可需的骨架;
1、 产物属什么类型的化合物?
2、 这种化合物有什么方法制备?
3、 是否需要增长或减短碳链? 4、 分析产物分子的骨架 1>、 "切断"产物的分子骨架;"碎片"进行常 见的增碳、减碳等反应得产物骨架。
(NH3)
R' — NH
C
(NH2 — COOR)
方法2: COCl2+R'NH2 R'N=C=O+ROH
(异氰酸酯)
R'N=C=O+2HCl
O
R' — NH
C
OR
2>、重要的氨基甲酸酯有:西维因,灭菌灵等, 见P66 。
§13.9有机合成路线 一、有机合成的基本要求 产率高、副反应少、反应速度快、原料易得、步 骤少、安全。 二、有机合成的任务
CO2↑+N2↑+3H2O
有机化学基础知识点整理羧酸的衍生物与反应
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有机化学基础知识点整理羧酸的衍生物与反应羧酸的衍生物与反应羧酸是有机化学中常见的一类化合物,具有羧基(-COOH)的结构特征。
羧酸的衍生物是指通过对羧酸进行化学反应或者取代得到的相关化合物。
羧酸的反应涉及到许多重要的有机合成反应和应用,对于有机化学的学习非常重要。
本文将对羧酸的衍生物以及与之相关的反应进行整理和概述。
一、酯的合成酯是羧酸醇酯化反应的产物,也是羧酸衍生物中使用最广泛的一种化合物。
酯的合成通常通过将羧酸与醇在酸性条件下进行酯化反应而得到。
此反应是通过羧基中的羟基与醇发生酯化反应而形成的,其反应方程式如下所示:羧酸 + 醇→ 酯 + 水酯化反应可以在各种温度下进行,常见的催化剂有硫酸、盐酸等。
酯化反应是有机合成中的重要步骤,能够制备出许多重要的化合物,如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯等。
二、酰氯的合成酰氯是羧酸与氯化物反应生成的一种衍生物。
酰氯是有机合成中常用的试剂,可以作为中间体参与进一步的化学反应。
羧酸与氯化物反应生成酰氯的反应方程式如下所示:羧酸 + 氯化物→ 酰氯 + 酸常见的氯化物有氯化亚砜、氯化磷等。
酰氯在合成中起到重要的作用,可以进一步发生亲核取代反应、缩合反应等。
三、酰亚胺的合成酰亚胺是羧酸与胺反应生成的衍生物,分子中含有酰基与氨基。
酰亚胺具有一定的稳定性和活性,可以作为有机化合物的合成中间体。
酰亚胺的反应方程式如下所示:羧酸 + 胺→ 酰亚胺 + 水酰亚胺的合成可以通过将羧酸与胺在酸性条件下反应而得到。
酰亚胺在有机合成中应用广泛,可以进行类似于酯的各种反应。
四、酰胺的合成酰胺是羧酸与氨反应生成的一种衍生物,分子中含有酰基与氨基。
常见的酰胺有酰胺与酰胺。
酰胺的合成通常通过将羧酸与氨在酸性或碱性条件下反应而得到。
酰胺的反应方程式如下所示:羧酸 + 氨→ 酰胺 + 水酰胺是许多药物和生物活性分子的结构基础,也是有机化学中重要的中间体。
综上所述,羧酸的衍生物包括酯、酰氯、酰亚胺和酰胺等,它们在有机合成和应用领域中具有广泛的应用。
羧酸衍生物的名词解释

羧酸衍生物的名词解释羧酸衍生物,指的是一类有机化合物,它们是由羧酸经过化学反应生成的衍生物。
羧酸是一类含有一个羧基(-COOH)的有机化合物,常见的例子如乙酸(CH3COOH)和苹果酸(C4H6O5)。
羧酸衍生物在化学和生物学领域中具有广泛的应用和重要的作用。
羧酸衍生物通常可以通过与其他化合物发生反应而形成。
其中一种常见的反应是酯化反应,即羧酸与醇反应生成酯。
酯是一类含有羧酸酯基(-COOR)的化合物,常见的例子如乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)。
酯具有良好的溶解性和挥发性,广泛用于涂料、溶剂和香料等行业。
除了酯化反应,羧酸衍生物还可以通过羧酸的脱羟基反应生成醛或酮。
脱羟基反应是指羧基上的羟基(-OH)被除去,形成含有碳氧双键的化合物。
醛和酮是含有羰基(C=O)的化合物,分别具有一个和两个碳氧双键。
醛和酮在有机合成和医药化学中都有广泛的应用,可用于合成药物、香料和精细化学品等。
此外,羧酸衍生物还可以通过与胺反应生成酰胺。
酰胺是含有羰基和氮原子的化合物,具有良好的稳定性和溶解性。
酰胺在医药化学和材料科学中具有重要的应用,可用于合成抗生素、聚合物和荧光染料等。
另一类羧酸衍生物是酰氯,它们是羧酸与一分子的氯化亚砜(SOCl2)发生反应而形成的。
酰氯具有很高的反应活性,可与许多化合物发生酰化反应。
酰氯在有机合成和材料科学中具有广泛的应用,可用于合成酰胺、酰化反应和聚合物的修饰等。
总的来说,羧酸衍生物是一类重要的有机化合物,它们通过与其他化合物发生反应,形成具有不同功能和性质的衍生物。
羧酸衍生物在化学和生物学领域中起着重要的作用,广泛应用于药物合成、材料科学和化工工艺等领域。
通过深入研究和理解羧酸衍生物的性质和反应机制,我们可以进一步拓展其应用领域,并为新的化学合成和药物研发提供新的思路和方向。
有机化学,羧酸衍生物
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O R C X 酰卤键
•4
3、酸酐(anhydride)的结构
酸酐有链状酸酐和环状酸酐两大类:
O 链状酸酐 R C O 环状酸酐 O
O C R’ O O
若R=R' R≠R' 丁二酐
单酐 混酐
4、酰胺(amide)的结构
O R C NH 2 酰胺键
•5
5、腈(nitrile)的结构 腈的官能团是氰基,氰基中的N和C都是sp 杂化,腈的结构与炔烃类似。它可用下 面的共振表示:
•13
1、红外光谱 羧酸衍生物(腈除外)在1850—1630cm-1 有强吸收,这是羰基的伸缩震动。 酯:酯的C-O在1050--1300cm-1有两个吸 收峰,可用于酯的鉴定。
•14
乙酸乙酯的红外光谱图
O
υ C=O
H3C C OCH 2CH 3
υC-O
•15
苯甲酰氯的红外光谱图
COCl
υ C=O
丙三醇-1,3-二乙酸酯
O H3C C N C2H5 CH3
顺丁烯二酸酐
O CO CNH2 O
γ -戊内酰胺
N-甲基-N-乙基乙酰胺
邻氨甲酰基苯甲酸苯酯
•10
英文命名
酰基的名称为:乙酸:acetic acid 乙酰基:acetyl(ethanoyl)(去掉 “ic”+“yl” )苯甲酰基:benzoyl
•12
•二、物理性质
•低级的酰氯和酸酐是有刺鼻气味的液体,高级的为固体; •低级的酯具有芳香的气味,可作为香料;十四碳酸以下 •的甲酯和乙酯均为液体; •酰胺除甲酰胺外,由于分子内形成氢键,均是固体; •而当酰胺的氮上有取代基时为液体; •羧酸衍生物可溶于有机溶剂; •酰氯和酸酐不溶于水,低级的遇水分解; •酯在水中溶解度很小; •低级酰胺可溶于水。
有机化学 第十三章 羧酸衍生物

羧酸衍生物
O
OO
O
O
R CXR CO C RR CO RR ' CN 2H ( RCN)
O
上述化合物中均含有 R C 因此它们的化学性质相似:
① 均可以核亲核试剂发生亲核加成消去反应; ② 均可由羧酸制备; ③ 水解均可以得到羧酸。 一、羧酸衍生物结构的比较:
1、酰胺:
O
CN O
H C NH 2 CH 3 NH 2
1.376
1.474 Oδ -
H C NH 2
C
δ+
NH 2
① 羰基碳正电荷降低,亲核加成困难;
② N原子电荷降低,碱性减弱,显弱酸性。
2、酯:
O
H C O CH 3 CH 3 OH
CO
1.334
1.430
OC O
由于O的电负性大于N,因此,酯中羰基碳 的正电荷应大于酰胺中羰基碳的正电荷。
酯 +酯
β -酮 酸 酯
酯 + 甲酸酯
α -甲 酰 酯
酯 + 苯甲酸酯
α -苯 甲 酰 酯
酯 + O C( OE t) 2 酯 + 草酸酯
取代丙二酸酯 β -环 二 酮 酯
酯+ 酮
β -二 酮
二元酸酯
β -环 酮 酯
七、达参缩合:
O
α-卤代酸酯+ C O
α ,β -环氧酯 O E tO -
O + C Cl2HC Ot E
取代基—I效应:
O
X2>R C O >RO> N2 H
羰基的正电荷:
O
OO
O
O
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乙酰基
=
=
=
O
O
O
C OH
=
C
C Cl
苯甲酸
苯甲酰基
苯甲酰氯
苯甲酰胺
当酰胺的氮原子上连有烃基时,可用“N”表 示烃基的位置
=
C NH2
CH3C NHCH3 N-甲基乙酰胺
=
N,N-二甲基苯甲酰胺
(二)酸酐
酸酐是根据相应的羧酸来命名,某酸生成的酐 称为“某(酸)酐”
= =
O O CH3 C O CH3 C
CH3COOC2H5 + C4H9OH 乙酸乙酯
H 或OH
CH3COOC4H9 + C2H5OH 乙酸丁酯
3.氨解——生成相应的酰胺
R C
=
Cl
+ H
NH2 + H NH2
R C
=
NH2 +
O O
O
HCl
=
=
=
O
O
R C O C R' R C
R C
NH2 +
R'
=
O
R'
+ H
NH2
R C
=
O
O
NH2 +
=
CH2 O C CH3 O 乙二醇二乙酸酯
=
丙三醇三硬脂酸酯 (三硬脂酰甘油)
=
=
课堂互动
命名下列化合物
1. O C O CH3 2. O C NHCH3
=
=
三、羧酸衍生物的物理性质
酰卤 具刺激气味的液体,沸点低于相应酸 酸酐 具刺激气味的液体,沸点低于相应酸 溶 于 有 机 溶 剂
酯
具愉快气味的液体,沸点低于相应酸
(二)醇解和氨解反应
1.醇解——生成相应的酯
O R—C—X
O O R-C—O-C-R’ H O-R’’ O R—C—OR’
O R—C—NH2
O R—C—OR’’ + HX
O O R—C—OR’’ + R’—C—OH
O R—C—OR’’ + HO-R’ O R—C—OR’’ + HNH2
酯的醇解反应也叫酯交换反应。酯交换反应在有机合成上 应用较广——由低级醇制备高级醇
=
O
苯甲酸乙酯
=
O
CH3 C O CH2CH3 乙酸乙酯
=
CH3 C OCH2 乙酸苯甲酯
多元醇和一元酸形成的酯命名时,也可以把多 元醇的名称放在前面,酸的名称放在后面,称为 “某醇某酸酯”
O CH2 O C C17H35 O CH O C C17H35 O CH2 O C C17H35
=
CH2
O O C CH3
羧酸分子中羧基上的羟基被其他的原子或基团 取代后的产物称为羧酸衍生物。如:酰卤、酸酐、 酯、酰胺,结构通式:
O R-C-X 酰卤 O O O R-C-OR′ 酯 O R-C-NH2 酰胺 R-C-O-C-R′ 酸酐
第一节 羧酸衍生物
第二节 脂类
第一节 羧酸衍生物
一、羧酸衍生物的结构
酰基
离去基
酰基是羧酸分子中去掉羟基-OH 后余下的基团;酰基中羰 基的碳氧双键由1个σ键和1个π键组成
酰胺 多为固体,沸点高于相应酸
乙酸异戊酯有香蕉香味,正戊酸异戊酯有苹果香味,丁 酸甲酯有菠萝香味,苯甲酸甲酯有茉莉花的香味。所以许多 酯可作为食品或化妆品的香料。高级酯是蜡状固体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 四、羧酸衍生物的化学性质
羧酸衍生物分子中都含有酰基,且酰基上所连的基团又都 是极性基团,因此它们具有相似的化学性质。但酰基上所连接 的原子和基团不同,所以它们的化学性质也有差异 亲电试剂进攻位点
R' OH
酰胺
酰胺活性小,氨解实际意义不大
=
C OH
O
由以上水解、醇解和氨解反应可以看出,羧酸衍生物
之间以及它们与羧酸之间在一定的条件下都可以互相转化
羧酸衍生物的水解、醇解和氨解是水、醇和氨中的活 泼氢原子被酰基取代的反应。这种在化合物分子中引入酰 基的反应称为酰化反应,所用试剂称为酰化剂。酰氯和酸 酐是常用的酰化剂 羧酸衍生物酰化能力强弱顺序为:酰卤 > 酸酐 > 酯 > 酰胺
乙酰乙酸乙酯 β 丁酮酸乙酯
羧酸衍生物比羧酸容易还原。氢化铝锂可将酰
=
O R C O R C
X
LiAlH4
=
R CH2 OH + LiAlH4
HX R' CH2 OH
O O C R'
=
=
R CH2 OH + R'OH
R C OR'
=
O
LiAlH4
= = =
O R C NHOH +
=
R'COOH
O
R C O R'
=
+ H NH OH
O R C NHOH +
= =
R'OH
O
R C NH2 + H NH OH
O R C NHOH + NH3 异羟肟酸
3R C NHOH + FeCl3
=
异羟肟酸铁 (红~紫色)
可用做羧酸及其衍生物的定性检验
=
O
O (R C NHO)3Fe + 3HCl
=
O
=
O
O CH3 C N CH3
=
=
O
O
乙(酸)酐
乙丙(酸)酐
丁二(酸) 酐(琥珀酐)
=
O
邻苯二甲(酸)酐
=
CH3 C
CH3CH2 C
O
CH2 C CH2 C
=
O C C O O
O
(三)酯
酯的命名是根据生成酯的羧酸和醇的名称而 称为“某酸某酯”
O C OCH2CH3 COOCH3 COOCH2CH3 乙二酸甲乙酯
p键
亲核试 剂 进攻位 点
d- O
极性键
R
d+C
L
电负性基团
羧酸衍生物在酸性和碱性条件下与许多亲核 试剂发生酰基亲核取代反应。在取代过程中经历 了亲核加成和消除反应两个步骤
亲核加成
消除反应
(一)水解反应——生成相应的羧酸
羧酸衍生物水解的活泼性次序是:酰卤酸酐酯酰胺 。 酯的酸性水解是酯化反应的逆反应,水解不完全。酯在碱溶液 中可完全水解—皂化反应
-Cl, Br
L=
-OCOR -OR
-NH2,-NHR,-NR2
=
CH3 C O C CH3
乙酸酐
=
O
O
二、羧酸衍生物的命名
(一)酰卤和酰胺
酰卤和酰胺的命名相同,是根据所含的酰基来命 名,称为“某酰卤”或“某酰胺”
O
=
=
=
CH3 C OH 乙酸 O
CH3 C
CH3 C Cl 乙酰氯 O O
CH3 C NH2 乙酰胺 O
(四)酯缩合反应
具有α-H的酯在碱的作用下与另一分子酯发生 反应称酯缩合反应或克莱森(Claisen)缩合反应
CH3 O O O O ① C2H5ONa C OC2H5 + H CH2 C O C2H5 CH3 C CH2 C OC2H5 + C2H5OH ②H
=
=
=
(五)还原反应
卤、酸酐和酯还原成伯醇
课堂练习
完成下列反应
1. (CH3CO)2O +
O C CI +
NHCH3
2.
CH3
CH2OH
参考答案
1. (CH3CO)2O +
O 2. CH3 C Cl + HOCH2
NHCH3 CH3 N COCH3 + CH3COOH
=
=
=
O
CH3 C OCH2
+ HCl
(三)异羟肟酸铁盐反应
O O R C O C R' + H NH OH