羧酸衍生物 (6).ppt

关于羧酸衍生物(6)现在学习的是第1页，共28页 羧酸分子中羧基上的羧酸分子中羧基上的羟基羟基被其它原子或原子团取代后被其它原子或原子团取代后生成的化合物叫生成的化合物叫羧酸衍生物羧酸衍生物。概概 述述通通式式:RCOLRCOXRCOOCORRCOORRCONH2酰酰卤卤酸酸酐酐酯酯酰酰胺胺X=-Cl、Bracyl halide anhydride ester amide第十一章第十一章 羧酸衍生物羧酸衍生物现在学习的是第2页，共28页青霉素青霉素G G钠钠NOCH2CONHSCH3CH3COONaOHNHCOCH3扑热息痛扑热息痛概概 述述现在学习的是第3页，共28页1 1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名 酰基酰基（acyl group)：羧酸分子中羧基上的羟基被去掉后羧酸分子中羧基上的羟基被去掉后剩余的部分。剩余的部分。酰基的命名酰基的命名将羧酸名称中的将羧酸名称中的“酸酸”变成变成“酰基酰基”即可。即可。乙酰基(acetyl group)苯甲酰基(benzoyl group)CH3COPhCORCO现在学习的是第4页，共28页一、酰卤的命名一、酰卤的命名命名方法命名方法:在酰基后加卤素的名称。在酰基后加卤素的名称。CH3COCl(acetyl chloride)乙酰氯(benzyl bromide)苯甲酰溴COBr1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名现在学习的是第5页，共28页二、酸酐的命名二、酸酐的命名1.单酐单酐命名方法命名方法:在酸字后加在酸字后加“酐酐”字。字。CH3COOCCH3O 乙酸酐(acetic anhydride)CCOOO 苯甲酸酐(benzoic anhydride)1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名现在学习的是第6页，共28页3.3.环酐环酐命名方法命名方法:：在二元酸的名称后加酐字。：在二元酸的名称后加酐字。2.2.混酐混酐命名方法命名方法:简单或低级酸在前，复杂或高级酸在后，简单或低级酸在前，复杂或高级酸在后，再加上再加上“酐酐”字。字。甲乙酐甲乙酐乙丙酐乙丙酐2-甲基丁二酸酐甲基丁二酸酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐二、酸酐的命名二、酸酐的命名现在学习的是第7页，共28页三、酯的命名三、酯的命名酯酯 以相应的酸和醇来命名，以相应的酸和醇来命名，酸前醇后酸前醇后，再加一个，再加一个“酯酯”字。字。CH3COOC2H5 乙酸乙酯(ethyl acetate)C2H5OCCOOHO 乙二酸氢乙酯(ethyl hydrogen ethanedioate)COC2H5O 苯甲酸乙酯(ethyl benzoate)OH3CO 3-甲基-4-丁内酯(3-methyl-4-butanolide)1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名现在学习的是第8页，共28页四、酰胺的命名四、酰胺的命名酰胺酰胺酰基后加酰基后加“胺胺”字。若氮上有取代基，在取代基名称前加字。若氮上有取代基，在取代基名称前加N N 标标出。出。1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名CH3CONCH3C2H5N-甲甲基基-N-乙乙基基乙乙酰酰胺胺CH3CNHO乙乙酰酰苯苯胺胺NHOONOH3CH邻邻苯苯二二甲甲酰酰亚亚胺胺-己内酰胺己内酰胺NOHCH3CH3DMF 现在学习的是第9页，共28页2 羧酸衍生物的性质羧酸衍生物的性质 自学自学1.气味；2.溶解性;3.熔沸点一、物理性质一、物理性质现在学习的是第10页，共28页2 羧酸衍生物的性质羧酸衍生物的性质 由于羧酸衍生物都含有酰基由于羧酸衍生物都含有酰基（R-C-）的共同结构，的共同结构，所以在化学性质方面有很多相似之处。所以在化学性质方面有很多相似之处。=ONu-离去基团离去基团RCLO亲核取代反应亲核取代反应二、化学性质二、化学性质现在学习的是第11页，共28页（一）、酰基的亲核取代反应（一）、酰基的亲核取代反应1.1.水解水解羧酸衍生物水解都生成相应的羧酸羧酸衍生物水解都生成相应的羧酸水解活性：水解活性：酰氯酰氯 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺R-C-OH +HClO=（反应猛烈）（反应猛烈）R-C-OH +R/-OHO=（加热、加酸、（加热、加酸、碱催化剂）碱催化剂）R-C-OH +NH3O=（长时间加热回（长时间加热回流、且加酸、流、且加酸、碱碱催化剂）催化剂）反应速度递增反应速度递增R-C-ClR-C-O-C-R/R-C-OR/R-C-NH2O=O=O=O=O=+H-OHR-C-OH +R/-C-OHO=（热水立即反应）（热水立即反应）O=化学性质化学性质现在学习的是第12页，共28页2.2.醇解醇解羧酸衍生物都可以与醇作用生成相应的酯。羧酸衍生物都可以与醇作用生成相应的酯。反应速度递增反应速度递增反应活性顺序为：反应活性顺序为：酰氯酰氯 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺R-C-OR/+HClO=R-C-OR/+R/-C-OHO=O=+H-OR/R-C-ClO=R-C-O-C-R/O=O=R-C-OR/O=R-C-OR/+R/-OHO=（酯交换（酯交换 反应）反应）（一）、酰基的亲核取代反应（一）、酰基的亲核取代反应现在学习的是第13页，共28页酰氯醇解可用来合成较难直接由羧酸酯化的酚酯酰氯醇解可用来合成较难直接由羧酸酯化的酚酯。-OH +CH3CH2COCl CH3CH2COO-+HCl吡啶吡啶 能够提供酰基的化合物称为能够提供酰基的化合物称为酰化剂酰化剂（acylating acylating reagent)reagent)。酰卤和酸酐酰卤和酸酐是常用的酰化剂。是常用的酰化剂。由酰化剂与含由酰化剂与含活泼氢活泼氢的化合物（醇、酚、氨、胺、的化合物（醇、酚、氨、胺、-H-H的酯及醛酮）的反应称为的酯及醛酮）的反应称为酰化反应酰化反应（acylating acylating reaction)reaction)。2.醇解醇解现在学习的是第14页，共28页3.3.氨（胺）解氨（胺）解酰氯、酸酐、酯与氨作用生成酰胺酰氯、酸酐、酯与氨作用生成酰胺反应速度递增反应速度递增反应活性顺序为：反应活性顺序为：酰氯酰氯 酸酐酸酐 酯酯 （一）、酰基的亲核取代反应（一）、酰基的亲核取代反应R-C-NH2 +NH4ClO=R-C-NH2+R/-C-ONH4O=O=+H-NH2R-C-ClO=R-C-O-C-R/O=O=R-C-OR/O=R-C-NH2+R/-OHO=R-C-NH2O=+H-NHCH3R-C-NHCH3O=现在学习的是第15页，共28页 （二）、酰基亲核取代反应机制（二）、酰基亲核取代反应机制反应历程反应历程均属于均属于亲核取代亲核取代反应。反应。RCOL +Nu-RCO-LNuRCONu +L-快快慢慢O=L：-Cl、-O-C-R、-OR/、-NH2Nu：-OH（H2O）、）、-OR/（R/OH）、）、-NH2反应分两步：反应分两步：1 1、加成加成 ；2 2、消除消除羰基碳的羰基碳的正电性正电性越强，越强，活性越高活性越高;酰基碳上酰基碳上取代基多取代基多、体积大体积大,OR的体积大的体积大,活性降低活性降低.离去基团的离去基团的碱性碱性越弱，越容易离去。越弱，越容易离去。化学性质化学性质现在学习的是第16页，共28页（三）、酯缩合反应（三）、酯缩合反应 缩合反应缩合反应是指两个或多个有机分子在缩合剂存在下结合成较复是指两个或多个有机分子在缩合剂存在下结合成较复杂的分子，同时放出杂的分子，同时放出H H2 2O O、NHNH3 3、HXHX、R-OHR-OH等简单分子的反应。等简单分子的反应。酯缩合反应酯缩合反应:一分子酯的一分子酯的H H被另一分子酯的酰基取代被另一分子酯的酰基取代生成酮酸酯，称为酯缩合反应或生成酮酸酯，称为酯缩合反应或 ClaisenClaisen缩合反应缩合反应。C2H5ONaRCH2C-OC2H5 +H-CHCOC2H5 RCH2C-CHCOC2H5=O=O=O=ORR -羰基化合物羰基化合物 C2H5OH+化学性质化学性质现在学习的是第17页，共28页CH3COC2H5OC2H5ONaC2H5ONa-CH2COC2H5OCH3COC2H5OCO-OC2H5CH2COC2H5OH3CCH3CCH2COC2H5OOC2H5O-+反应机制（三）、酯缩合反应（三）、酯缩合反应现在学习的是第18页，共28页3 碳酸衍生物碳酸衍生物COHOOHCOH2NOHCOClOH碳酸碳酸氨基甲酸氨基甲酸氯甲酸氯甲酸 碳酸很不稳定不能游离存在碳酸很不稳定不能游离存在,其分子中其分子中一个羟基一个羟基被取代后的碳被取代后的碳酸衍生物也极不稳定。如：酸衍生物也极不稳定。如：但氨基甲酸但氨基甲酸盐盐或其或其酯酯，以及碳酸，以及碳酸双衍生物双衍生物很稳定是合成药物的很稳定是合成药物的原料。如：原料。如：COH2NORCOH2NNH2CNHH2NNH2氨基甲酸酯氨基甲酸酯脲脲胍胍现在学习的是第19页，共28页一、脲（尿素）一、脲（尿素）脲（脲（urea）又称又称尿素尿素，是人或哺乳动物蛋白质的代谢产物，成，是人或哺乳动物蛋白质的代谢产物，成人每日从尿中排泄的尿素为人每日从尿中排泄的尿素为2525 30g30g，是高效的化肥。从结构上看是碳酸，是高效的化肥。从结构上看是碳酸的二酰胺。的二酰胺。3 碳酸衍生物碳酸衍生物1、水解、水解 在酸、碱存在下加热时，脲发生水解。在脲酶的作用下常温即在酸、碱存在下加热时，脲发生水解。在脲酶的作用下常温即能发生水解。能发生水解。H2NCONH2H+CO2+NH4+OH-CO32-+NH3尿尿酶酶+CO2NH3H2O+现在学习的是第20页，共28页2、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应H2NCNH2+2HNO2OCO2 +2N2 +3H2O脲与伯胺相似，与亚硝酸作用放出氮气、二氧化碳和水。脲与伯胺相似，与亚硝酸作用放出氮气、二氧化碳和水。通过测定氮的体积，可测定脲的含量。此反应也用通过测定氮的体积，可测定脲的含量。此反应也用于除去反应中过量的亚硝酸。于除去反应中过量的亚硝酸。一、脲（尿素）一、脲（尿素）现在学习的是第21页，共28页3、缩二脲反应、缩二脲反应 将脲加热到将脲加热到150150左右，二分子脲间失去一分子氨。生成缩二脲。左右，二分子脲间失去一分子氨。生成缩二脲。H2NCNH2+HOHNCNH2O150160H2NCNHOCNH2+NH3 O 凡分子中含有凡分子中含有两个或两个以上的酰胺键两个或两个以上的酰胺键（在蛋白质和多肽中称（在蛋白质和多肽中称肽键肽键 piptide linkage）的化合物都能发生此反应。因此该反应可用来）的化合物都能发生此反应。因此该反应可用来鉴鉴别多肽和蛋白质别多肽和蛋白质。CONHNH2CONH2 +CuSO4+NaOH缩二脲反应缩二脲反应紫色或紫红色紫色或紫红色化合物化合物一、脲（尿素）一、脲（尿素）现在学习的是第22页，共28页二、胍二、胍 胍胍(quanidine)quanidine)又称亚氨基脲，脲分子中的氧被亚氨基取代后的化又称亚氨基脲，脲分子中的氧被亚氨基取代后的化合物。去掉胍分子中氨基上的一个氢原子剩余的基团称合物。去掉胍分子中氨基上的一个氢原子剩余的基团称胍基胍基(quanidino)(quanidino)；去掉胍分子中一个氨基后的剩余基团叫；去掉胍分子中一个氨基后的剩余基团叫脒基脒基(quanyl(quanyl or amidino)or amidino)。H2NCNH2NHH2NCHNHH2NCNHNHH2NCNH 胍胍 胍基胍基 脒脒 脒基脒基 胍是无色晶体，熔点为胍是无色晶体，熔点为5050，易溶于水和乙醇，是一种有机，易溶于水和乙醇，是一种有机强碱，强碱，强度与氢氧化钾相当强度与氢氧化钾相当，易吸收空气中的，易吸收空气中的COCO2 2和和H H2 2O O形成稳定的形成稳定的碳酸盐。碳酸盐。3 碳酸衍生物碳酸衍生物现在学习的是第23页，共28页2NH2CNH2+H2O+CO2NH（H2N CNH2)2 H2CO3NH 胍和脒的衍生物有相当一部分具有生理活性。如组成蛋白质胍和脒的衍生物有相当一部分具有生理活性。如组成蛋白质的的2020种氨基酸中的种氨基酸中的精氨酸精氨酸(arginine)(arginine)、抗病毒作用的、抗病毒作用的玛啉胍玛啉胍(病毒灵病毒灵)、抗溃疡药抗溃疡药西咪替丁西咪替丁(cimetidine(cimetidine，甲氰咪呱，甲氰咪呱)等，在化学治疗药物中占有等，在化学治疗药物中占有较为重要的地位。较为重要的地位。H2NCNH CH2CH2CH2CHCOOHNH2NHONCNHCNH2 HClNHNH精氨酸 玛啉胍(病病毒灵毒灵)甲氰咪呱(抗溃疡抗溃疡)NHCH3CH2S(CH2)2NHNCNNHCH3二、胍二、胍现在学习的是第24页，共28页三、丙二酰脲三、丙二酰脲 丙二酰脲（丙二酰脲（malonyl ureamalonyl urea）是由丙二酸二乙酯在乙醇钠的作用下）是由丙二酸二乙酯在乙醇钠的作用下与脲进行缩合的产物。也可看作酯的氨解的结果。与脲进行缩合的产物。也可看作酯的氨解的结果。+H2CCCOOC2H5 HC2H5 HOONNHHCOH2CCCNNHHCO +3C2H5OHC2H5ONaOO能发生酮式能发生酮式烯醇式互变异构现象。烯醇式互变异构现象。丙二酰脲为无丙二酰脲为无色晶体，熔点色晶体，熔点为为245245NNH2COOOHHNNOHHOHONNOHHOHOpKa=3.85 巴比妥酸巴比妥酸（barbituric acid）3 碳酸衍生物碳酸衍生物现在学习的是第25页，共28页CNHCNHCCOOORRR=R=Et 巴比妥R=Et R=Ph 苯巴比妥R=Et R=异戊基 异戊巴比妥RCH2CHCH2 RCH(CH2)2CH3CH3司可巴比妥 巴比妥酸本身无生物活性，分子中的巴比妥酸本身无生物活性，分子中的亚甲基被取代亚甲基被取代后的巴比后的巴比妥妥（barbital）类药物有镇静、催眠和麻醉作用，但具有成瘾性类药物有镇静、催眠和麻醉作用，但具有成瘾性，用量过大危及生命。，用量过大危及生命。三、丙二酰脲三、丙二酰脲现在学习的是第26页，共28页【本章重点本章重点】1.羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名酰卤、酸酐、酯、酰胺酰卤、酸酐、酯、酰胺。2.羧酸衍生的化学性质羧酸衍生的化学性质亲核取代反应（水解、亲核取代反应（水解、醇解、按解）及其机制醇解、按解）及其机制 3.重要的碳酸衍生物重要的碳酸衍生物脲。脲。现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页