第十章羧酸和取代羧酸
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亲核加成反应 ③ 氢氧键的极性增大,酸性增强
11
二、羧酸的物理性质
1.沸点:低级饱和一元脂肪酸的沸点比相 对分子质量相同的醇的沸点高
化合物 甲酸 乙醇 乙酸 丙醇
M
46
46
60 60
b.p./℃ 100.7 78.3 118 98
在固态、液态甚至气态,低分子 量羧酸容易形成二聚体.
12
羧酸双分子缔合体示意图
取代基具有吸电子共轭效应时,酸性强弱顺序为: 邻>对>间
取代基具有给电子共轭效应时,酸性强弱顺序为: 邻>间>对
具体分析: 邻 位(诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。) 对 位(诱导很小、共轭为主。) 间 位(诱导为主、共轭很小。)
O OH H
O
邻位
实例
COOH
OH 间位
COOH
OH
对位
第十一章羧酸和取代羧酸
第一节 分类与命名 第二节 结构和物理性质 第三节 化学反应 第四节 取代羧酸
1
第一节 分类和命名
官能团 羧基
O
‖
缩写为-COOH或-CO2H -C-OH
除甲酸HCOOH外,羧酸可用下列通式表示
O ‖ R(Ar)-C-OH 或R(Ar)COOH
2
第一节 分类和命名
㈠ 羧酸的分类
O ‖ (Ar)R-C-O- + H3O+
⑴一元脂肪酸:pKa=3~5,HCOOH酸性最强
⑵二元酸酸性比一元酸的酸性强
HOOC-COOH:
pKa1=1.46, pKa2=4.40
21
取代基对脂肪族羧酸酸性的影响 吸电子取代基使羧酸的酸性增强;反之酸性 减弱.
O
O
CH3 C O H X CH2 C O H
H2O / H+ NCCH2CH2CH2CH2CN
COOH COOH
O Zn--Hg / HCl
53
第四节 取代羧酸
羟基酸的受热反应 α羟基酸受热生成交酯; β羟基酸受热生成α- β 不饱和酸; γ、δ羟基酸的受热反应生成内酯。
54
来自百度文库四节 取代羧酸
(Substituted Carboxylic Acids)
34
O
C OO H
O
+ SOCl2
O
O
C OC l
O
+ SO2↑+ HCl↑
O
⑴ SOCl2的优点:副产物SO2、HCl,气体, 易于分离;
⑵ 酰卤的反应活性很高,用于有机合成
35
O
2.酸酐的生成(-OH被
‖ R-C-O-
取代)
酰氧基
分子间脱水,用P2O5作脱水剂
O
O
‖
‖
CH3-C-OH + HO-C-CH3
反应一般式
A-CH2-COOH 加热 碱 ACH3 + CO2
当A为吸电子基团,如:A=COOH, CN, C=O, NO2, CX3, C6H5等时脱羧反应极易进行。
实例
*1 HOOCCH2COOH
*2 O2NCH2COOH
*3 NCCH2COOH
*4 CH2=CH-CH2COOH
*5 RCH=CH-CH2COOH
OHO
RC
CR
OHO
In fact,simple carboxylic acids exist as hydrogen-bonded dimers and therefore behave as if they were much higher molecular weight!
13
二、羧酸的物理性质
Cl 3-氯丁酸
4.06
CH2 CH2 CH2 COOH > CH3CH2CH2COOH
Cl
4-氯丁酸
pKa
4.52
丁酸 4.82
24
Cl
Cl
Cl C COOH Cl C COOH
Cl
pKa
0.70
H
H
1.48
H
Cl C COOH H C COOH
H
pKa
2.81
H
4.76
25
芳香羧酸的情况分析
卤化试剂:
PX3(X=Cl、Br) PX5(X=Cl、Br) SOCl2 亚硫氯酰(二氯亚砜)
HO
S=O HO
Cl
S=O Cl
33
⒈ 酰卤的生成(-OH被-X取代)
O ‖ CH3-C-OH + PCl3
O ‖ CH3-C-Cl + H3PO3 乙酰氯
O ‖ C-OH +PCl5
O ‖ C-Cl+POCl3+HCl↑ 苯甲酰氯 三氯氧磷
极性增大 酸性增强
22
取代基对酸性的影响
F←CH2COOH Cl←CH2COOH Br←CH2COOH
pKa
2.66
2.81
2.87
I←CH2COOH
pKa
3.87
CH3COOH 4.76
23
取代基对酸性的影响
CH3CH2CH COOH > CH3CH CH2 COOH
Cl 2-氯丁酸
pKa
2.80
2.溶液度 (1) C1~ C4的一元脂肪酸,与水混溶
C≥5的一元脂肪酸溶液度急剧下降, C≥10 的不溶于水 (2) 低级二元脂肪酸,易溶于水 (3) 芳香酸,微溶于水
14
二、羧酸的物理性质
3 羧酸的光谱特征
1HNMR
R2CHCOOH HCR2COOH
H: 10~12 H: 2~2.6
IR光谱
COOH LiAlH4 / Et2O
H3O+
CH2OH
COOH LiAlH4 / Et2O
H3O+
CH2OH
四、 羧酸α-H的反应
——赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应 1 定义
在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下, 卤素取代羧酸α-H的反应称为 赫尔-乌尔哈-泽林斯 基反应。
RCH2COOH + Br2
CH3COOH + CO2 O2NCH3 + CO2 NCCH3 + CO2 CH2=CHCH3 + CO2 RCH2CH=CH2 + CO2
实例
O CH3CH2C
COOH H2SO4 / H2O
CH3CH2CHO
+ CO2
O
Ag(NH4)2+
CH3CH2C COOH
O CH3C CH2COOH
β酮酸室温脱羧
8
⑶ 脂环酸和芳香酸的命名 脂环烃基和芳香烃基作为取代基
CH COOH
CH2CH3
2-环戊基丁酸
COOH
CH 3CHCOOH
2-苯基丙酸
苯甲酸(安息香酸)
9
第二节 结构和物理性质
一、 羧基的结构
π键
O
p-π共轭
(Ar)R C
OH
O
R-C O..-H
R-C
OO-H
+
10
一、 羧基的结构
P-π共轭的结果: ① 碳氧键长平均化 ② 羰基碳的正电性降低,羧基不易发生
羧酸中的C=O: RCOOH CH2=CHCOOH ArCOOH 羧酸中的OH: 羧酸中的C-O
单体 1770~1750cm-1
~ 1720 cm-1
~ 3550 cm-1 ~ 1250 cm-1
二缔合体 ~1710cm-1 ~1690cm-1
1700-1690cm3000 ~2500cm-
第三节 化学反应
PBr3 -HBr
RCHCOOH Br
五 脱羧反应
羧酸在适当条件下,一般都能发生脱羧反应 1. 特殊条件下的脱羧反应
它们的反应过程可归结为:
RCOOH
RCOOX
X2 ②
①
RCOOM
RCOO•
-CO2
R•
R-R
R•
能提供X •的试剂
RX
五 脱羧反应
一般的脱羧反应在以下的条件下进行的。 (1)加热 (2)碱性条件 (3)加热和碱性条件共存
O
O
COOH O
COOH
O
50
六、二元酸受热反应
丁二酸及戊二酸受热生成环状酸酐
O COOH
O COOH
O
51
六、二元酸受热反应
己二酸及庚二酸受热脱羧同时生成环酮
O COOH
COOH α羟基酸受热生成内酯+ CO2
COOH COOH
O + CO2
52
六、二元酸受热反应
Br2
CNBrCH2CH2CH2CH2Br
COOH OH
2.命名:羟基为取代基,烃为母体
CH3-︱CH-COOH OH
2-羟基丙酸或α-羟基丙酸 (乳酸)
CH3-︱CH-CH2-COOH OH
3-羟基丁酸 或β-羟基丁酸
HOOC-︱CH-CH2-COOH OH
P2O5
O
O
‖‖
CH3-C-O -C-CH3 + H2O
乙酸酐(乙酐)
36
分子内脱水,无须P2O5
O C OH C OH O
邻苯二甲酸
180℃
O
C
O + H2O
C
O
邻苯二甲酸酐
37
3.酯的生成(-OH被-OR取代)(酯化反应) 烃氧基
O
C6H5 C OH + HOCH3
浓H2SO4
苯甲酸
O
C6H5 C OCH3 + H2O 苯甲酸甲酯
CH3CH2COO- + CO2
O CH3CCH3
六、二元酸受热反应
乙二酸及丙二酸受热脱羧
200℃
HOOC COOH
HCOOH + CO2
m.p. 189℃
150℃
HOOCCH2COOH
m.p. 135℃
CH3COOH + CO2
49
六、二元酸受热反应
丁二酸及戊二酸受热生成环状酸酐
O COOH
O COOH
28
2.成盐
一、 酸性与成盐
COOH
+ NaOH
COONa
+ H2O
S=0.34g/100·gH2O (微溶于水)
S=60g/100·gH2O (易溶于水)
COOH
+ NaHCO3
pKa 4.17
COONa
+CO2↑+H2O
pKa1 6.35
29
说明
⑴5%NaHCO3溶液区分R-COOH和Ar-OH ⑵羧酸钠或钾易溶于水,增加药物的水溶性.
O
R-CH-C
③
④︱ H
②
O
①
H
①——OH键断裂显酸 ②——OH被取代的反应 ③——脱羧反应 ④——α氢的取代反应
19
第三节 化学反应 一、酸性与成盐 二、羧酸衍生物的生成 三、还原反应 四、α-H的反应 五、脱羧反应 六、二元酸受热反应
20
一、酸性与成盐
1.酸性
O ‖ (Ar)R-C-OH + H2O
HOOC-CH2-CH2-COOH -COOH
5
⒉ 系统命名法:与醛相似 CH3(CH2)16COOH 十八酸(硬脂酸) ⑴ 希腊字母编号
βα
CH3CHCH2COOH
CH3
3-甲基丁酸(β-甲基丁酸)
6
⑵ 烯酸的命名
CH3CH CHCOOH CH3CH2 C COOH
2-丁烯酸(巴豆酸)
CHCH 3
2-乙基-2-丁烯酸
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
9,12-十八碳二烯酸或Δ9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)
7
⑶ 二酸的命名
HOOC-CH2CH2-COOH
H C
丁二酸(琥珀酸) HOOC
H C
COOH
HOOC CH COOH
顺-丁烯二酸 (马来酸)
CH2CH3
乙基丙二酸
诱导吸电子作用大、 共轭给电子作用大、 氢键效应吸电子作用大。
诱导吸电子作用中、
共轭给电子作用小。
诱导吸电子作用小、 共轭给电子作用大。
pka 2.98
pka 4.08
pka 4.57
苯甲酸的pka 4.20
邻位效应 P169 表10-2
若在苯甲酸羧基的邻位连有比H大的基团, 不管是吸电子基团还是供电子基团,它的酸 性都大于对位和间位。邻位基团的存在使- COOH不能有效与苯环共平面,削弱P-π共轭 效应,减少苯环的电子向羧基的转移,从而 使酸性增强,这种现象称为邻位效应。
卤代酸 羟基酸 氨基酸 酮酸
CH3-︱CH-COOH Cl
CH3-︱CH-COOH OH
CH3-︱CH-COOH NH2
CH3-‖C-COOH O
第一节、羟基酸
㈠ 羟基酸的分类和命名 ㈡ 羟基酸的化学性质
㈠ 羟基酸的分类和命名
1. 分类
醇酸: 羟基连在脂肪烃基上 CH3-︱CH-COOH OH
酚酸: 羟基连在芳香环上
(85%~95%)
38
说明
⑴ 可逆,酸催化; ⑵ 结构与酯化反应活性的关系:
若羧酸或醇α碳原子附近连有较大的烃基 或多个烃基时,均碍阻醇对羧基的羰基碳的亲 核进攻,使反应速率减小甚至不反应.
39
⑵ 结构与酯化反应活性的关系
羧酸一定,醇的活性: CH3OH﹥RCH2OH﹥R2CHOH﹥R3COH 醇一定,羧酸的活性: HCOOH﹥CH3COOH﹥RCH2COOH﹥R2CHCOOH﹥R3CCOOH
40
4.酰胺的生成(-OH被-NH2或-NHR取代)
COOH + NH3
COONH4
H2O
CONH2
41
三、还原反应
羧基含有碳氧双键,但受羟基的影响一 般的还原剂或催化氢化难以还原羧基。 强还原剂氢化铝锂可以顺利的把羧基还 原成伯醇。
RCOOH
LiAlH4 or B2H6
H2O
RCH2OH
三、还原反应
30
NH2 O CH C NH
氨苄青霉素
O
(难溶于水)
S N
CH3
NaOH
CH3
COOH
NH2 O CH C NH
S CH3
O
氨苄青霉素钠 (易溶于水)
N
CH3
COONa
31
二、羧酸衍生物的生成(-OH被取代)
O ‖ (Ar)R-C-OH
O ‖ (Ar)R-C-L 羧酸衍生物
32
⒈ 酰卤的生成(-OH被-X取代)
根据烃基种类的不同,羧酸可分为
脂肪酸 脂环酸
芳香酸
CH3-COOH CH2=CHCOOH
COOH
COOH
3
第一节 分类和命名
㈡羧酸命名 ⒈ 俗名:根据来源命名
蚁酸、醋酸、软脂酸、硬脂酸、草酸、琥 珀酸、安息香酸
4
⒈ 俗名
蚁酸 醋酸 软脂酸 硬脂酸 草酸 琥珀酸 安息香酸
HCOOH CH3COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH HOOC-COOH
11
二、羧酸的物理性质
1.沸点:低级饱和一元脂肪酸的沸点比相 对分子质量相同的醇的沸点高
化合物 甲酸 乙醇 乙酸 丙醇
M
46
46
60 60
b.p./℃ 100.7 78.3 118 98
在固态、液态甚至气态,低分子 量羧酸容易形成二聚体.
12
羧酸双分子缔合体示意图
取代基具有吸电子共轭效应时,酸性强弱顺序为: 邻>对>间
取代基具有给电子共轭效应时,酸性强弱顺序为: 邻>间>对
具体分析: 邻 位(诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。) 对 位(诱导很小、共轭为主。) 间 位(诱导为主、共轭很小。)
O OH H
O
邻位
实例
COOH
OH 间位
COOH
OH
对位
第十一章羧酸和取代羧酸
第一节 分类与命名 第二节 结构和物理性质 第三节 化学反应 第四节 取代羧酸
1
第一节 分类和命名
官能团 羧基
O
‖
缩写为-COOH或-CO2H -C-OH
除甲酸HCOOH外,羧酸可用下列通式表示
O ‖ R(Ar)-C-OH 或R(Ar)COOH
2
第一节 分类和命名
㈠ 羧酸的分类
O ‖ (Ar)R-C-O- + H3O+
⑴一元脂肪酸:pKa=3~5,HCOOH酸性最强
⑵二元酸酸性比一元酸的酸性强
HOOC-COOH:
pKa1=1.46, pKa2=4.40
21
取代基对脂肪族羧酸酸性的影响 吸电子取代基使羧酸的酸性增强;反之酸性 减弱.
O
O
CH3 C O H X CH2 C O H
H2O / H+ NCCH2CH2CH2CH2CN
COOH COOH
O Zn--Hg / HCl
53
第四节 取代羧酸
羟基酸的受热反应 α羟基酸受热生成交酯; β羟基酸受热生成α- β 不饱和酸; γ、δ羟基酸的受热反应生成内酯。
54
来自百度文库四节 取代羧酸
(Substituted Carboxylic Acids)
34
O
C OO H
O
+ SOCl2
O
O
C OC l
O
+ SO2↑+ HCl↑
O
⑴ SOCl2的优点:副产物SO2、HCl,气体, 易于分离;
⑵ 酰卤的反应活性很高,用于有机合成
35
O
2.酸酐的生成(-OH被
‖ R-C-O-
取代)
酰氧基
分子间脱水,用P2O5作脱水剂
O
O
‖
‖
CH3-C-OH + HO-C-CH3
反应一般式
A-CH2-COOH 加热 碱 ACH3 + CO2
当A为吸电子基团,如:A=COOH, CN, C=O, NO2, CX3, C6H5等时脱羧反应极易进行。
实例
*1 HOOCCH2COOH
*2 O2NCH2COOH
*3 NCCH2COOH
*4 CH2=CH-CH2COOH
*5 RCH=CH-CH2COOH
OHO
RC
CR
OHO
In fact,simple carboxylic acids exist as hydrogen-bonded dimers and therefore behave as if they were much higher molecular weight!
13
二、羧酸的物理性质
Cl 3-氯丁酸
4.06
CH2 CH2 CH2 COOH > CH3CH2CH2COOH
Cl
4-氯丁酸
pKa
4.52
丁酸 4.82
24
Cl
Cl
Cl C COOH Cl C COOH
Cl
pKa
0.70
H
H
1.48
H
Cl C COOH H C COOH
H
pKa
2.81
H
4.76
25
芳香羧酸的情况分析
卤化试剂:
PX3(X=Cl、Br) PX5(X=Cl、Br) SOCl2 亚硫氯酰(二氯亚砜)
HO
S=O HO
Cl
S=O Cl
33
⒈ 酰卤的生成(-OH被-X取代)
O ‖ CH3-C-OH + PCl3
O ‖ CH3-C-Cl + H3PO3 乙酰氯
O ‖ C-OH +PCl5
O ‖ C-Cl+POCl3+HCl↑ 苯甲酰氯 三氯氧磷
极性增大 酸性增强
22
取代基对酸性的影响
F←CH2COOH Cl←CH2COOH Br←CH2COOH
pKa
2.66
2.81
2.87
I←CH2COOH
pKa
3.87
CH3COOH 4.76
23
取代基对酸性的影响
CH3CH2CH COOH > CH3CH CH2 COOH
Cl 2-氯丁酸
pKa
2.80
2.溶液度 (1) C1~ C4的一元脂肪酸,与水混溶
C≥5的一元脂肪酸溶液度急剧下降, C≥10 的不溶于水 (2) 低级二元脂肪酸,易溶于水 (3) 芳香酸,微溶于水
14
二、羧酸的物理性质
3 羧酸的光谱特征
1HNMR
R2CHCOOH HCR2COOH
H: 10~12 H: 2~2.6
IR光谱
COOH LiAlH4 / Et2O
H3O+
CH2OH
COOH LiAlH4 / Et2O
H3O+
CH2OH
四、 羧酸α-H的反应
——赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应 1 定义
在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下, 卤素取代羧酸α-H的反应称为 赫尔-乌尔哈-泽林斯 基反应。
RCH2COOH + Br2
CH3COOH + CO2 O2NCH3 + CO2 NCCH3 + CO2 CH2=CHCH3 + CO2 RCH2CH=CH2 + CO2
实例
O CH3CH2C
COOH H2SO4 / H2O
CH3CH2CHO
+ CO2
O
Ag(NH4)2+
CH3CH2C COOH
O CH3C CH2COOH
β酮酸室温脱羧
8
⑶ 脂环酸和芳香酸的命名 脂环烃基和芳香烃基作为取代基
CH COOH
CH2CH3
2-环戊基丁酸
COOH
CH 3CHCOOH
2-苯基丙酸
苯甲酸(安息香酸)
9
第二节 结构和物理性质
一、 羧基的结构
π键
O
p-π共轭
(Ar)R C
OH
O
R-C O..-H
R-C
OO-H
+
10
一、 羧基的结构
P-π共轭的结果: ① 碳氧键长平均化 ② 羰基碳的正电性降低,羧基不易发生
羧酸中的C=O: RCOOH CH2=CHCOOH ArCOOH 羧酸中的OH: 羧酸中的C-O
单体 1770~1750cm-1
~ 1720 cm-1
~ 3550 cm-1 ~ 1250 cm-1
二缔合体 ~1710cm-1 ~1690cm-1
1700-1690cm3000 ~2500cm-
第三节 化学反应
PBr3 -HBr
RCHCOOH Br
五 脱羧反应
羧酸在适当条件下,一般都能发生脱羧反应 1. 特殊条件下的脱羧反应
它们的反应过程可归结为:
RCOOH
RCOOX
X2 ②
①
RCOOM
RCOO•
-CO2
R•
R-R
R•
能提供X •的试剂
RX
五 脱羧反应
一般的脱羧反应在以下的条件下进行的。 (1)加热 (2)碱性条件 (3)加热和碱性条件共存
O
O
COOH O
COOH
O
50
六、二元酸受热反应
丁二酸及戊二酸受热生成环状酸酐
O COOH
O COOH
O
51
六、二元酸受热反应
己二酸及庚二酸受热脱羧同时生成环酮
O COOH
COOH α羟基酸受热生成内酯+ CO2
COOH COOH
O + CO2
52
六、二元酸受热反应
Br2
CNBrCH2CH2CH2CH2Br
COOH OH
2.命名:羟基为取代基,烃为母体
CH3-︱CH-COOH OH
2-羟基丙酸或α-羟基丙酸 (乳酸)
CH3-︱CH-CH2-COOH OH
3-羟基丁酸 或β-羟基丁酸
HOOC-︱CH-CH2-COOH OH
P2O5
O
O
‖‖
CH3-C-O -C-CH3 + H2O
乙酸酐(乙酐)
36
分子内脱水,无须P2O5
O C OH C OH O
邻苯二甲酸
180℃
O
C
O + H2O
C
O
邻苯二甲酸酐
37
3.酯的生成(-OH被-OR取代)(酯化反应) 烃氧基
O
C6H5 C OH + HOCH3
浓H2SO4
苯甲酸
O
C6H5 C OCH3 + H2O 苯甲酸甲酯
CH3CH2COO- + CO2
O CH3CCH3
六、二元酸受热反应
乙二酸及丙二酸受热脱羧
200℃
HOOC COOH
HCOOH + CO2
m.p. 189℃
150℃
HOOCCH2COOH
m.p. 135℃
CH3COOH + CO2
49
六、二元酸受热反应
丁二酸及戊二酸受热生成环状酸酐
O COOH
O COOH
28
2.成盐
一、 酸性与成盐
COOH
+ NaOH
COONa
+ H2O
S=0.34g/100·gH2O (微溶于水)
S=60g/100·gH2O (易溶于水)
COOH
+ NaHCO3
pKa 4.17
COONa
+CO2↑+H2O
pKa1 6.35
29
说明
⑴5%NaHCO3溶液区分R-COOH和Ar-OH ⑵羧酸钠或钾易溶于水,增加药物的水溶性.
O
R-CH-C
③
④︱ H
②
O
①
H
①——OH键断裂显酸 ②——OH被取代的反应 ③——脱羧反应 ④——α氢的取代反应
19
第三节 化学反应 一、酸性与成盐 二、羧酸衍生物的生成 三、还原反应 四、α-H的反应 五、脱羧反应 六、二元酸受热反应
20
一、酸性与成盐
1.酸性
O ‖ (Ar)R-C-OH + H2O
HOOC-CH2-CH2-COOH -COOH
5
⒉ 系统命名法:与醛相似 CH3(CH2)16COOH 十八酸(硬脂酸) ⑴ 希腊字母编号
βα
CH3CHCH2COOH
CH3
3-甲基丁酸(β-甲基丁酸)
6
⑵ 烯酸的命名
CH3CH CHCOOH CH3CH2 C COOH
2-丁烯酸(巴豆酸)
CHCH 3
2-乙基-2-丁烯酸
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
9,12-十八碳二烯酸或Δ9,12-十八碳二烯酸(亚油酸)
7
⑶ 二酸的命名
HOOC-CH2CH2-COOH
H C
丁二酸(琥珀酸) HOOC
H C
COOH
HOOC CH COOH
顺-丁烯二酸 (马来酸)
CH2CH3
乙基丙二酸
诱导吸电子作用大、 共轭给电子作用大、 氢键效应吸电子作用大。
诱导吸电子作用中、
共轭给电子作用小。
诱导吸电子作用小、 共轭给电子作用大。
pka 2.98
pka 4.08
pka 4.57
苯甲酸的pka 4.20
邻位效应 P169 表10-2
若在苯甲酸羧基的邻位连有比H大的基团, 不管是吸电子基团还是供电子基团,它的酸 性都大于对位和间位。邻位基团的存在使- COOH不能有效与苯环共平面,削弱P-π共轭 效应,减少苯环的电子向羧基的转移,从而 使酸性增强,这种现象称为邻位效应。
卤代酸 羟基酸 氨基酸 酮酸
CH3-︱CH-COOH Cl
CH3-︱CH-COOH OH
CH3-︱CH-COOH NH2
CH3-‖C-COOH O
第一节、羟基酸
㈠ 羟基酸的分类和命名 ㈡ 羟基酸的化学性质
㈠ 羟基酸的分类和命名
1. 分类
醇酸: 羟基连在脂肪烃基上 CH3-︱CH-COOH OH
酚酸: 羟基连在芳香环上
(85%~95%)
38
说明
⑴ 可逆,酸催化; ⑵ 结构与酯化反应活性的关系:
若羧酸或醇α碳原子附近连有较大的烃基 或多个烃基时,均碍阻醇对羧基的羰基碳的亲 核进攻,使反应速率减小甚至不反应.
39
⑵ 结构与酯化反应活性的关系
羧酸一定,醇的活性: CH3OH﹥RCH2OH﹥R2CHOH﹥R3COH 醇一定,羧酸的活性: HCOOH﹥CH3COOH﹥RCH2COOH﹥R2CHCOOH﹥R3CCOOH
40
4.酰胺的生成(-OH被-NH2或-NHR取代)
COOH + NH3
COONH4
H2O
CONH2
41
三、还原反应
羧基含有碳氧双键,但受羟基的影响一 般的还原剂或催化氢化难以还原羧基。 强还原剂氢化铝锂可以顺利的把羧基还 原成伯醇。
RCOOH
LiAlH4 or B2H6
H2O
RCH2OH
三、还原反应
30
NH2 O CH C NH
氨苄青霉素
O
(难溶于水)
S N
CH3
NaOH
CH3
COOH
NH2 O CH C NH
S CH3
O
氨苄青霉素钠 (易溶于水)
N
CH3
COONa
31
二、羧酸衍生物的生成(-OH被取代)
O ‖ (Ar)R-C-OH
O ‖ (Ar)R-C-L 羧酸衍生物
32
⒈ 酰卤的生成(-OH被-X取代)
根据烃基种类的不同,羧酸可分为
脂肪酸 脂环酸
芳香酸
CH3-COOH CH2=CHCOOH
COOH
COOH
3
第一节 分类和命名
㈡羧酸命名 ⒈ 俗名:根据来源命名
蚁酸、醋酸、软脂酸、硬脂酸、草酸、琥 珀酸、安息香酸
4
⒈ 俗名
蚁酸 醋酸 软脂酸 硬脂酸 草酸 琥珀酸 安息香酸
HCOOH CH3COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH HOOC-COOH