1、11.4 11.4 羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)OCRXROCROOCROCROROCRNH2COOH酰氯酰氯酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺羧酸衍生物羧酸衍生物酰基11.4.1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名1.酰酰 鹵鹵 -溴丙酰溴溴丙酰溴 -間甲苯基丙烯酰氯間甲苯基丙烯酰氯CH3COClCOBrCH3CHCOBrBrCH3CHCOClCH苯甲酰溴苯甲酰溴乙酰氯乙酰氯順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐2.2.酸酸 酐酐CH3COOCOCH3乙乙 酸酸 酐酐CH3COOCOC2H5乙酸丙酸酐乙酸丙酸酐COOCOCH3苯甲酸乙酸酐苯甲酸乙酸酐COCOOCOCOO鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐3.3.酰酰 胺

2、胺CH2CONH2NHCOCH3CH3CH2CONH2苯乙酰胺苯乙酰胺丙酰胺丙酰胺N, N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺乙酰苯胺乙酰苯胺 -甲基甲基- -戊內(nèi)酰胺戊內(nèi)酰胺 HCONCH3CH3NHOCH3COCONH鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺 4. 4. 酯酯HCOC2H5OH3CCOOCCOC2H5OC2H5OOCOCH3OCCOC2H5OHOOOOH3C鄰苯二甲酸二乙酯鄰苯二甲酸二乙酯鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸 單乙酯單乙酯甲酸乙酯甲酸乙酯乙酸苯酯乙酸苯酯苯甲酸甲酯苯甲酸甲酯 -甲基甲基- -丁內(nèi)酯丁內(nèi)酯 11.4.2 11.4.2 羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)p- -共軛共軛- -I

3、 , +, +C效應(yīng)效應(yīng)1.1.結(jié)構(gòu)及反應(yīng)類型結(jié)構(gòu)及反應(yīng)類型Y: X, OCOR, OR, NR2RCHCOYH親核取代親核取代-H-H取代取代 .羰基羰基還原還原2.2.親核取代反應(yīng)機理親核取代反應(yīng)機理RCOYNu+_RCONuY+_親核加成再消除親核加成再消除Y: 離去基離去基.CYNuRO_XOCORORNH2親核試劑：親核試劑：1 H2O ROH NH3下列化合物親核取代活性大小下列化合物親核取代活性大小? ?課堂思考：課堂思考：OCRXOCROOCROCROROCRNH2空間效應(yīng)，電子效應(yīng)，離去基團離去能力空間效應(yīng)，電子效應(yīng)，離去基團離去能力空間位阻越小，越有利于反應(yīng)的進行。 空間效

4、應(yīng)：空間效應(yīng)： CH3COYRCH2COYR2CHCOYR3CCOY3.3.親核取代反應(yīng)活性親核取代反應(yīng)活性 電子效應(yīng)電子效應(yīng)+C 效應(yīng)效應(yīng)RCORCORCXORORCORCNH2OO. . .,親核取代活性為：親核取代活性為：RCORCORCXORORCORCNH2OO. . . . . . .增加增加酰氯酸酐酯酰胺 基團離去能力基團離去能力 羧酸衍生物中基團離去能力順序：羧酸衍生物中基團離去能力順序：I Br Cl OCOOR OR OH NH2 親核取代活性為：親核取代活性為：RCORCORCXORORCORCNH2OO11.4.3 11.4.3 酰氯的化學(xué)性質(zhì)酰氯的化學(xué)性質(zhì)1. 水解、

5、醇解、氨解、酸解水解、醇解、氨解、酸解RCClOHOHHORHNH2HOCRO+RCOORRCONH2RCOOCOR+RCOOHHCl+HCl+HCl+HCl水解水解醇解醇解氨解氨解酸解酸解試著寫出親核取代的反應(yīng)機理試著寫出親核取代的反應(yīng)機理反應(yīng)機理：反應(yīng)機理：RCClO+H2O+RCClOOHHRCOHOH+RCClOOHHCl_RCOHOH_+醇解、氨解、酸解反應(yīng)機理同上親核加成再消除親核加成再消除例如：例如：COClHOC(CH3)3(CH3)3C+三乙胺三乙胺HClCOOC(CH3)3(CH3)3C+COClNH+HClCNO+(CH3)2CHHOOCCOCl+OOCO(CH3)2CH

6、CHCl+? ? ? ? 2. 酰氯與過氧化鈉反應(yīng)酰氯與過氧化鈉反應(yīng) NaClNa OONaCOClCOOCOO+過氧化苯甲酰過氧化苯甲酰 過氧鍵不穩(wěn)定過氧鍵不穩(wěn)定 自由基引發(fā)劑自由基引發(fā)劑 漂白劑漂白劑 脫色劑脫色劑 11.4.4 11.4.4 酸酐的化學(xué)性質(zhì)酸酐的化學(xué)性質(zhì)1.水解、醇解、氨解水解、醇解、氨解RCOOHOHHORHNH2COR+RCOORRCONH2RCOOH+RCOOH+RCOOHRCOOH酸催化酸催化酸或堿催化酸或堿催化COOCOHORH+ +醇解舉例：醇解舉例：OCORCOOHCOORCOORHOR / H+ +R=C4H9CH2CHCH2CH2CH2CH3C2H5,_

7、n是塑料、人造革的增塑劑是塑料、人造革的增塑劑COOCONH3+ 2氨解舉例：氨解舉例：鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺COCONH2ONH4COCONH2OHH3O+ +CNHOCO壓壓力力H2O_OHCOOHCH3COOCH3CO+ 水楊酸水楊酸 乙酰水楊酸乙酰水楊酸 （阿斯匹林）（阿斯匹林） 乙酰水楊酸的制備：乙酰水楊酸的制備：COCOOHCH3O解熱、鎮(zhèn)痛的藥物，解熱、鎮(zhèn)痛的藥物，預(yù)防風(fēng)濕性心臟病及腸癌。預(yù)防風(fēng)濕性心臟病及腸癌。 早在早在1853年夏，弗雷德里克年夏，弗雷德里克熱拉爾就用水楊酸熱拉爾就用水楊酸與與醋酐醋酐合成了合成了乙酰水楊酸乙酰水楊酸，但沒能引起人們的重視；，但沒能引起人

8、們的重視；1898年德國化學(xué)家菲霍夫曼又進行了合成，并為他父年德國化學(xué)家菲霍夫曼又進行了合成，并為他父親治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，療效極好；親治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，療效極好；1899年由年由德萊塞德萊塞介紹介紹到臨床，并取名為到臨床，并取名為阿司匹林阿司匹林(Aspirin)。到目前為止，。到目前為止，阿司匹林已應(yīng)用百年，成為醫(yī)藥史上阿司匹林已應(yīng)用百年，成為醫(yī)藥史上三大經(jīng)典藥物之三大經(jīng)典藥物之一一，至今它仍是世界上應(yīng)用最廣泛的，至今它仍是世界上應(yīng)用最廣泛的解熱、鎮(zhèn)痛和抗解熱、鎮(zhèn)痛和抗炎藥炎藥，也是作為比較和評價其他藥物的標準制劑。在，也是作為比較和評價其他藥物的標準制劑。在體內(nèi)具有體內(nèi)具有抗血栓抗血栓的作用，

9、它能抑制血小板的釋放反應(yīng)，的作用，它能抑制血小板的釋放反應(yīng)，抑制血小板的聚集。抑制血小板的聚集。 臨床上用于臨床上用于預(yù)防心腦血管疾病預(yù)防心腦血管疾病的發(fā)作。的發(fā)作。 阿司匹林介紹：阿司匹林介紹：CH2CHCH2R3COOR2COOR1COOR1COONaR2COONaR3COONaCH2CHCH2OHOHOH+ 3 NaOH+油脂油脂( (油和脂肪）油和脂肪） 肥皂肥皂 甘油甘油11.4.5 11.4.5 酯的化學(xué)性質(zhì)酯的化學(xué)性質(zhì)日常生活例子：RCOORH+RCOOHROHRCOONaROHNaOH+H2O1. 酯的水解酯的水解堿水解機理：RCOOROH+RCOOROHRCOOHRO+RCO

10、OROH+親核加成再消除不可逆可逆RCOORH+RCOORH+RCOOHHROH+酸水解機理：RCOOROHHH+更缺電更缺電RCOOROH2H+H2O.RCOOHH+_酯的生成和水解：酯的生成和水解：保護羥基保護羥基CH2OHCH2OOCCH3CH2OOCCH3O2NCH2OHO2NH3O(CH3CO)2OHNO3/H2SO4+ +CH2OHCH2OHO2N？2.2.酯的醇解又稱酯交換酯的醇解又稱酯交換RCOORROHRCOORROH+3.3.酯的氨解酯的氨解RCOORRCONH2ROHNH3+CH3CH2COOCH3C8H17OHHCH3CH2COOC8H17CH3OH+由活潑的低級酯制備

11、高級酯由活潑的低級酯制備高級酯+ +OHCOOC2H5CH3NH2+OHCONHCH34. 酯縮合反應(yīng)（酯縮合反應(yīng)（Claisen酯縮合）酯縮合）酯的酯的H H 酸性小于醛、酮酸性小于醛、酮和酰氯，大于酰胺。和酰氯，大于酰胺。 16 17 20 25 30H pKa ：CH3COCl CH3CHO CH3COCH3CH3COOC2H5CH3CON(CH3)2酯縮合反應(yīng)（酯縮合反應(yīng)（Claisen酯縮合）酯縮合）乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯3-3-丁酮酸乙酯丁酮酸乙酯CH3COOC2H5CH3COOC2H5C2H5ONaH3O+CH3COCH2COOC2H5C2H5OH+ 在在強堿強堿作用下，具有作

12、用下，具有-H-H的酯的酯分子之間反應(yīng)脫除分子之間反應(yīng)脫除一分子醇生成一分子醇生成- -酮酸酯酮酸酯的反應(yīng)。的反應(yīng)。酯縮合機理：酯縮合機理：C OC2H5OCH2HCOC2H5H2CO+C2H5OC2H5OHCH3COC2H5OCH2COOC2H5CH3COOC2H5CH2COOC2H5+COC2H5CH3CCHOC OC2H5CH3CCH2OOO+HOC2H5H3O+ +COC2H5OCH3CCH2OOC2H5+想一想：想一想：CH3COOC2H5CH3CH2COOC2H5NaOC2H5H3O+？+下列反應(yīng)有幾種產(chǎn)物生成下列反應(yīng)有幾種產(chǎn)物生成4 種種無制備意義無制備意義？一個酯無一個酯無-H

13、-H才有制備意義才有制備意義! !交叉酯縮合交叉酯縮合：HCOOC2H5CH3COOC2H5C2H5ONaH3O+HCOCH2COOC2H5C2H5OH+甲酰乙酸乙酯甲酰乙酸乙酯+例如：例如： 酯與醛、酮交叉縮合：酯與醛、酮交叉縮合：C6H5CHCHCOOC2H5C6H5CCH2CC6H5OOC6H5COHCH3COOC2H5C2H5ONaH3O+C6H5COCH2COOC2H5HH1.C6H5COOC2H5CH3COC6H5C2H5ONaH3O+2.二元酸酯的縮合二元酸酯的縮合CH2CCO2C2H5OOC2H5NaOC2H5合成環(huán)狀- -酮酸酯方法分子內(nèi)酯縮合分子內(nèi)酯縮合Dieckmann縮

14、合縮合OCO2C2H5aaCHCOOC2H5CH2CH2CH2COOC2H5HNaOC2H5H3OOCOOC2H5+CO2C2H5HCO2C2H5CO2C2H5CO2C2H5COC2H5H5C2OO幾個舉例：幾個舉例：含有-HCH3COOC2H5NaOC2H5COCH2CO2C2H5COCH2CO2C2H5HCOCH2CO2C2H5H5C2O2CCOCH2CO2C2H5H5C2O11.4.4 11.4.4 酰胺的化學(xué)性質(zhì)酰胺的化學(xué)性質(zhì)1. 水解水解 CNH2ORH2OHClNaOHRCOOHRCOONaNH4ClNH3+CH3COOHNH2+CNHOCH3H2OHCl+例如：例如：？NH2NH

15、2NO2？課堂思考：課堂思考：CH3COOHNH2CH3CONH+HNO3CH3CONHNO2H3OCH3COOHNH2NO2+ +水解反應(yīng)應(yīng)用：水解反應(yīng)應(yīng)用：保護氨基保護氨基2. .酰胺脫水反應(yīng)酰胺脫水反應(yīng) 酰胺在強脫水劑作用下，分子內(nèi)脫水，生成酰胺在強脫水劑作用下，分子內(nèi)脫水，生成腈腈。CH3CH2CH2CNH2OP2O5CH3CH2CH2CN+H2OCONH2丁腈丁腈CN3. .酰胺脫羰反應(yīng)（酰胺脫羰反應(yīng)（HofmannHofmann降級反應(yīng)）降級反應(yīng)）制備高純度伯制備高純度伯胺法。胺法。CNH2OROH2RNH2+Br2NaBrNaHCO3NaOH+或Cl2CNHOCO+ H2O脫羰舉

16、例脫羰舉例：NaOHC NH2OCOONaNH2COONaBr2/NaOH4. 與亞硝酸反應(yīng)（放出與亞硝酸反應(yīng)（放出N2反應(yīng)）反應(yīng)）用于酰胺的鑒別和定量分析用于酰胺的鑒別和定量分析HONO+RCONH2RCOOHN2H2O+ArCONH2HNO2+ArCOOHN2H2O酰胺的氮原子上有兩個氫原子時：酰胺的氮原子上有兩個氫原子時：5 5. 酰胺的酸堿性酰胺的酸堿性酰胺是中性化合物酰胺是中性化合物(1) (1) 酰胺有酰胺有弱堿性弱堿性CONH2R.CH3CONH2+H2OHClCH3CONH3Cl+CH3CONH2HCl乙乙醚醚+p-共軛共軛 12+CH3CONH2NaCH3CONHNaH2OC

17、H3CONH2NaOH- -+ +H2(2) (2) 酰胺有酰胺有弱酸性弱酸性CH2CNHOCH2COBr2CH2CNBrOCH2CO+ KBr0 CONBSCH2CNKOCH2CO+ KOHpKa：15pKa：9.611.4.5 11.4.5 羧酸衍生物的還原羧酸衍生物的還原1. .催化加氫催化加氫羅森門德羅森門德（1 1）酰鹵酰鹵的加氫還原的加氫還原CH3CH2CH3CH2CH3CH2HNiHNiCOClCHOCH2OH22CH3CH2CH3CH2COClCHOH2CH2CH2COClCH3OOCH2Pd/BaSO4-S-喹啉喹啉喹啉喹啉Pd/BaSO4-S-CH2CH2CHOCH3OOC

18、C4H9OHCH3CH2CHCHCH2COOC4H9CH3CH2CHCHCH2CH2OH+Na/C2H5OH（2 2）酯加氫還原）酯加氫還原CuO.CuCrO4+RCOORH2RCH2OHR OH壓壓力力合成高碳脂肪醇合成高碳脂肪醇CHCHCOOC2H5CH2CH2CH2CH2OHCH2C2H5OHCuO.CuCrO4+H2壓力壓力2.2.LiAlH4還原還原RCYORCHORCYOH YLiAlH4_（1）酰氯、酸酐和酯的還原：）酰氯、酸酐和酯的還原：CH3CH2CHOCH3CH2CH2OHCH3CH2COClLiAlH4LiAlH41 H2O例如：例如：？12RCH2OHH2OLiAlH4

19、RCOClNaBH4H3ORCH2OH+ +H3OCH3(CH2)4CH3(CH2)4CH2CONH2NH2LiAlH4+ +（2）酰胺的還原：）酰胺的還原：N(CH3)2CH2乙醚乙醚H3OCN(CH3)2OLiAlH4+ +乙醚乙醚CH2CH2NH2CH2HOCH2CH3OH+H3OCONH2CH2CH2COCH3OLiAlH4+ +？RCYORCYOMgXRRMgX+RCRORCROMgXRRCROHRRMgX+H2O11.4.6 11.4.6 羧酸衍生物與格利雅試劑反應(yīng)羧酸衍生物與格利雅試劑反應(yīng) 反應(yīng)過程：反應(yīng)過程：MgXYRCRO_1.1.酰氯與酰氯與RMgX的反應(yīng)的反應(yīng)COCl+

20、RMgXCH3COClCH3MgICH3COCH3MgClI+乙醚乙醚-15 (CH3)3CCOClClMgC(CH3)3+體積大體積大(CH3)3CCOC(CH3)3MgCl2+體積更大！體積更大！CORCOHRRRMgX1 12 2H3O+ +2.2.酯與酯與RMgX的反應(yīng)的反應(yīng)叔醇叔醇, 兩個烷基相同兩個烷基相同仲醇仲醇, 兩個烷基相同兩個烷基相同(CH3)2CHCOOC2H5C2H5MgBrH3O+2+(CH3)2CHCOHC2H5C2H5RCHROHH3O+HCOOC2H5RMgBr2+3.3.酸酐與酸酐與RMgX的反應(yīng)的反應(yīng)C4H9MgBrCH3COCCH3OO+-80CH3CC4

21、H9OCH3CO2MgBr+CH3COC4H9OMgBrCCH3O(a) 羧酸CH3COOH + CH3OHCH3COO-Na+ CH3IH+CH3COCl + CH3OH(CH3CO)2O + CH3OHCH3COOR + CH3OHCH3COOCH3(b)酰氯(c)酸酐(d) 酯+ H3O+CH3COOH + CH3OHCH3COO-Na+ + CH3OH+ NaOH(1) LiAlH4(2) H2OCH3CH2OH + CH3OH(1) 2RMgX(2) H2O+ CH3OHCH3CRROH+ NH3CH3CONH2+ CH3OH酯縮合反應(yīng) (Claisen, Dieckmen, Cro

22、ssed ester condensation ) 酸性( 鹵代，互變異構(gòu)，負碳離子 )水解（皂化）還原與Grignard試劑反應(yīng)形成酰胺制備性質(zhì)酯的性質(zhì)酯的性質(zhì)CH3COOH + CH3OH(1) LiAlH4(2) H2OCH3CH2OH + CH3OH(1) 2RMgX(2) H2O+ CH3OHCH3CRROHCH3CONH2制備性質(zhì)CH3COOH +SOCl2PCl3PCl5COClCOClCH3CClOH2OROHNH3ArHAlCl3CH3COArR2CuLiCH3CROH2Pd/BaSO4/SCH3COOR CH3CHORosenmund 反應(yīng)酰氯的性質(zhì)酰氯的性質(zhì)酸酐的性質(zhì)酸酐的性質(zhì)Perkin 反應(yīng)(CH3CO)2O3CH COOHAlPO4700 oCH2OROHNH3制制備備性性質(zhì)質(zhì)3CH COOH23CH COOR3CH CONH2O H酰胺的性質(zhì)酰胺的性質(zhì)CH3CONH2CH3CO2HNH3CH3CO2-NH4+CH3COClNH3(CH3CO)2ONH3CH3COOCH3NH3H3O+CH3CO2HNaOHLiAlH4H2OBr2/N