羟基酸酮酸 课件.ppt

羟基酸酮酸 1第1页，此课件共61页哦 羧酸分子中烃基上的氢被其他原子或羧酸分子中烃基上的氢被其他原子或 基团取代后的化合物，称为取代羧酸。基团取代后的化合物，称为取代羧酸。COCOOHCHNH2RCOOHRCOOHCHOHRCOOHCHXR卤代酸；卤代酸；羟基酸羟基酸；氧代酸（酮酸）氧代酸（酮酸）氨基酸氨基酸2第2页，此课件共61页哦一、羟基酸的结构和分类一、羟基酸的结构和分类 羟基酸是具有羟基和羧基两种官能团的化合物羟基酸是具有羟基和羧基两种官能团的化合物 第一节第一节 羟基酸羟基酸 分类：分类：醇酸：醇酸：酚酸：酚酸：3第3页，此课件共61页哦根据羟基与羧基的相对位置不同，可将羟基根据羟基与羧基的相对位置不同，可将羟基酸分为酸分为-、-、-、-羟基酸羟基酸。4第4页，此课件共61页哦二、羟基酸的命名二、羟基酸的命名（掌握掌握）2-2-羟基丙酸羟基丙酸-羟基丙酸羟基丙酸（乳酸）（乳酸）2-羟基丁二酸（羟基丁二酸（-羟基丁二酸）羟基丁二酸）（苹果酸）（苹果酸）*醇酸的系统命名法醇酸的系统命名法以羧酸为母体，羟基看作以羧酸为母体，羟基看作取代基。取代基。5第5页，此课件共61页哦 2，3-二羟基丁二酸（二羟基丁二酸（,-二羟基丁二酸）二羟基丁二酸）（酒石酸）（酒石酸）6第6页，此课件共61页哦邻邻-羟基苯甲酸羟基苯甲酸 （水杨酸）（水杨酸）间间-羟基苯甲酸羟基苯甲酸 *酚酸的命名是以芳酸为母体，并根据羟基酚酸的命名是以芳酸为母体，并根据羟基在芳环上的位置给出相应的名称。在芳环上的位置给出相应的名称。7第7页，此课件共61页哦 对对-羟基苯甲酸羟基苯甲酸 8第8页，此课件共61页哦三、羟基酸的物理性质（了解）三、羟基酸的物理性质（了解）四、羟基酸的化学性质（四、羟基酸的化学性质（掌握掌握）（一）醇酸的化学性质（一）醇酸的化学性质 共性：羟基酸具有羟基和羧基的典型反应。共性：羟基酸具有羟基和羧基的典型反应。特性：反应产物常根据羟基和羧基的相对位置特性：反应产物常根据羟基和羧基的相对位置 不同而有所不同。不同而有所不同。9第9页，此课件共61页哦1 1酸性酸性 羟基的I效应,增强酸性10第10页，此课件共61页哦2.2.氧化反应氧化反应 （比醇易氧化）（比醇易氧化）11第11页，此课件共61页哦 在生物体内，醇酸在酶的催化下也能发生类似的在生物体内，醇酸在酶的催化下也能发生类似的氧化反应。氧化反应。12第12页，此课件共61页哦*3.3.脱水反应脱水反应13第13页，此课件共61页哦*14第14页，此课件共61页哦*醇酸醇酸15第15页，此课件共61页哦-醇酸比醇酸比-醇酸更易脱水生成内酯。醇酸更易脱水生成内酯。交酯、内酯在中性溶液中较稳定。交酯、内酯在中性溶液中较稳定。-醇酸通常以醇酸盐的形式保存。醇酸通常以醇酸盐的形式保存。16第16页，此课件共61页哦维生素维生素C分子结构分子结构 17第17页，此课件共61页哦4.4.-醇酸的分解反应醇酸的分解反应 18第18页，此课件共61页哦（二）酚酸的化学性质（二）酚酸的化学性质 1.1.酸性酸性 酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应、邻位酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应、邻位效应和氢键的影响，影响效应和氢键的影响，影响比较复杂。比较复杂。19第19页，此课件共61页哦20第20页，此课件共61页哦3.3.脱羧反应脱羧反应 羧基处于邻位或对位时，受热后易脱羧羧基处于邻位或对位时，受热后易脱羧。2.2.与三氯化铁显色反应（可用于鉴别）与三氯化铁显色反应（可用于鉴别）酚酸酚酸FeCl3水溶液水溶液颜色反应颜色反应21第21页，此课件共61页哦22第22页，此课件共61页哦 4.4.酰化反应酰化反应 阿司匹林阿司匹林是常用的解热止痛药（）。是常用的解热止痛药（）。复合阿司匹林复合阿司匹林(APC)：阿司匹林、非那西汀、咖啡因阿司匹林、非那西汀、咖啡因23第23页，此课件共61页哦 一、一、醇酸的化学性质醇酸的化学性质 1.1.酸性酸性 2.2.氧化反应氧化反应 3.3.脱水反应脱水反应 (1)-(1)-醇酸：分子间脱水生成交酯醇酸：分子间脱水生成交酯.(2)-(2)-醇酸：分子内脱水生成醇酸：分子内脱水生成、-不饱和酸不饱和酸.(3)-(3)-、-醇酸：分子内脱水生成内酯醇酸：分子内脱水生成内酯.4.-4.-醇酸的分解反应醇酸的分解反应 二、酚酸的化学性质二、酚酸的化学性质 1.1.酸性酸性 2.2.显色反应显色反应 3.3.脱羧反应脱羧反应 4.4.酰化反应酰化反应24第24页，此课件共61页哦五、羟基酸的代表化合物五、羟基酸的代表化合物1.1.乳酸乳酸 是人体中糖代谢的中间产物是人体中糖代谢的中间产物作用：消毒防腐。作用：消毒防腐。乳酸钙：补钙乳酸钙：补钙乳酸钠：纠正酸中毒乳酸钠：纠正酸中毒25第25页，此课件共61页哦2.2.-羟基丁酸羟基丁酸 是是人体内脂肪代谢的中间产物人体内脂肪代谢的中间产物26第26页，此课件共61页哦3.酒石酸酒石酸 酒石酸锑钾：吐酒石（催吐剂；治疗酒石酸锑钾：吐酒石（催吐剂；治疗 血吸虫病）血吸虫病）主要以酸式盐的形式存在于葡萄中。（酒石：主要以酸式盐的形式存在于葡萄中。（酒石：酒石酸氢钾）酒石酸氢钾）酒石酸钾钠：泻药酒石酸钾钠：泻药27第27页，此课件共61页哦4.4.柠檬酸柠檬酸 食品工业中用作糖果和饮料的调味剂；食品工业中用作糖果和饮料的调味剂；临床：柠檬酸铁铵是常用补血药；柠檬酸钠常作抗临床：柠檬酸铁铵是常用补血药；柠檬酸钠常作抗凝血剂；凝血剂；镁盐为温和的泻剂；钾盐为祛痰镁盐为温和的泻剂；钾盐为祛痰剂和利尿剂。剂和利尿剂。柠檬酸是人体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中间产物，柠檬酸是人体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中间产物，是糖有氧氧化过程中三羧酸循环的起始物是糖有氧氧化过程中三羧酸循环的起始物28第28页，此课件共61页哦29第29页，此课件共61页哦Krebs英国生物化学家英国生物化学家 1937年发现三羧酸循环，对细胞代谢年发现三羧酸循环，对细胞代谢及分生物的研究作出重要贡献，及分生物的研究作出重要贡献，获获1953年诺贝尔生理学或医学奖。年诺贝尔生理学或医学奖。30第30页，此课件共61页哦5.5.水杨酸及其衍生物水杨酸及其衍生物 水杨酸具有杀菌能力，其酒精溶液可以治疗由霉菌水杨酸具有杀菌能力，其酒精溶液可以治疗由霉菌引起的皮肤病。它的钠盐可用作食品的防腐剂，同时引起的皮肤病。它的钠盐可用作食品的防腐剂，同时也是治疗风湿性关节炎的药物。也是治疗风湿性关节炎的药物。31第31页，此课件共61页哦乙酰水杨酸乙酰水杨酸 （阿司匹林）（阿司匹林）APC（复方阿司匹林）：阿司匹林、非那西丁、复方阿司匹林）：阿司匹林、非那西丁、咖啡因咖啡因32第32页，此课件共61页哦 作用：作扭伤时的外擦剂，也用作配制牙膏、作用：作扭伤时的外擦剂，也用作配制牙膏、糖果等的香料。糖果等的香料。水杨酸甲酯（冬青油）水杨酸甲酯（冬青油）33第33页，此课件共61页哦对对-氨基水杨酸（氨基水杨酸（PAS）抗结核药，注射主要常用其钠盐（水溶性好，抗结核药，注射主要常用其钠盐（水溶性好，刺激性小）常把刺激性小）常把PAS-NaPAS-Na与链霉素或异烟肼合用，与链霉素或异烟肼合用，治疗各种结核病。治疗各种结核病。34第34页，此课件共61页哦第二节酮第二节酮 酸酸 (Keto Acid)一、酮酸的结构、分类和命名一、酮酸的结构、分类和命名（掌握）（掌握）分类：分类：可分为可分为-、-、-酮酸。酮酸。结构：结构：35第35页，此课件共61页哦 命名命名选择包括酮基和羧基的最长链为主链，称选择包括酮基和羧基的最长链为主链，称为为“某酮酸某酮酸”酮基的位置习惯用希腊字母（也可用酮基的位置习惯用希腊字母（也可用阿拉伯数字）标明阿拉伯数字）标明36第36页，此课件共61页哦（丙酮酸）（丙酮酸）-丙酮酸丙酮酸-丁酮酸丁酮酸（乙酰乙酸）（乙酰乙酸）37第37页，此课件共61页哦（草酰乙酸（草酰乙酸 ）-丁酮二酸丁酮二酸 -戊酮二酸戊酮二酸（草酰草酰丙丙酸酸）38第38页，此课件共61页哦 二、酮酸的化学性质（二、酮酸的化学性质（重点掌握重点掌握）酮酸具有酮酸具有酮基酮基和和羧基羧基的一般性质。此外，由于两种的一般性质。此外，由于两种官能团的相互影响和相对位置不同，不同的酮酸具有官能团的相互影响和相对位置不同，不同的酮酸具有一些特殊反应。一些特殊反应。39第39页，此课件共61页哦（一）酸性（一）酸性羰基（羰基（-CO-）吸电子能力强于羟基（）吸电子能力强于羟基（-OH）酸性顺序：酸性顺序：丙酸丙酸 -丙酮酸丙酮酸 -羟基丙酸羟基丙酸 -羟基丙酸羟基丙酸 40第40页，此课件共61页哦 1.-1.-酮酸的化学性质酮酸的化学性质（二）（二）-酮酸和酮酸和-酮酸的化学性质酮酸的化学性质 （1 1）脱羧反应）脱羧反应41第41页，此课件共61页哦（2 2）氨基化反应）氨基化反应 在体内酶催化下在体内酶催化下-酮酸可转变成酮酸可转变成-氨基酸。氨基酸。氨基转移反应氨基转移反应42第42页，此课件共61页哦 脱羰反应脱羰反应 （3 3）-酮酸酮酸与稀硫酸或浓硫酸共热时可发生分与稀硫酸或浓硫酸共热时可发生分解解反应反应 脱脱羧羧反应反应43第43页，此课件共61页哦 2.-2.-酮酸的化学性质酮酸的化学性质（1 1）酮式分解（脱羧反应）酮式分解（脱羧反应）脱羧易难顺序脱羧易难顺序 -酮酸酮酸 -酮酸酮酸-酮酸酮酸 -羟基丁酸、羟基丁酸、-丁酮酸和丙酮，合称酮体。丁酮酸和丙酮，合称酮体。44第44页，此课件共61页哦 生物体内的生物体内的-酮酸和酮酸和-酮酸在酶催化下，酮酸在酶催化下，也能发生类似的脱羧反应。也能发生类似的脱羧反应。草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸45第45页，此课件共61页哦 -酮酸与浓碱共热时，则得到酮酸与浓碱共热时，则得到2 2分子羧酸盐，称为分子羧酸盐，称为酸式分解。酸式分解。（2 2）酸式分解）酸式分解46第46页，此课件共61页哦问题问题 1 1 写出下列反应的主产物写出下列反应的主产物47第47页，此课件共61页哦三、酮式烯醇式互变异构现象三、酮式烯醇式互变异构现象（掌握掌握）乙乙酰酰乙乙酸酸乙乙酯酯是是乙乙酸酸乙乙酯酯在在乙乙醇醇钠钠的的作作用用下下，发发生克莱森酯缩合反应制得。生克莱森酯缩合反应制得。48第48页，此课件共61页哦1863年年 Geuther 提出提出烯醇式醇式结构构1865年年 Frankland 提出提出酮式式结构构1911年年 Knorr -78 得到得到酮式晶体，式晶体，分离得到分离得到 烯醇式油状物。醇式油状物。49第49页，此课件共61页哦1.1.与氢氰酸、亚硫酸氢钠加成，与羟胺、与氢氰酸、亚硫酸氢钠加成，与羟胺、苯肼试剂生成肟或腙苯肼试剂生成肟或腙。具有酮式结构具有酮式结构50第50页，此课件共61页哦2.2.使溴的四氯化碳溶液褪色，使三氯化铁使溴的四氯化碳溶液褪色，使三氯化铁 溶液显色，与金属钠反应放出氢气溶液显色，与金属钠反应放出氢气具有烯醇式结构具有烯醇式结构51第51页，此课件共61页哦 物理和化学方法证明，乙酰乙酸乙酯是物理和化学方法证明，乙酰乙酸乙酯是酮式和烯醇式两种异构体的动态平衡混合物：酮式和烯醇式两种异构体的动态平衡混合物：互变异构现象互变异构现象互变异构体互变异构体52第52页，此课件共61页哦酮式和烯醇式互变的本质是酮式和烯醇式互变的本质是-H-H 的转移的转移53第53页，此课件共61页哦烯醇型结构能稳定存在的条件：烯醇型结构能稳定存在的条件：(1)(1)酮式酮式分子分子结构结构中的亚甲基受两个吸电子基团中的亚甲基受两个吸电子基团 的影的影响，响，有较高的活性。有较高的活性。(2)(2)形成的烯醇型能形成形成的烯醇型能形成-共轭体系。共轭体系。(3)(3)烯醇型能形成分子内氢键，构成稳定的烯醇型能形成分子内氢键，构成稳定的 环状结构。环状结构。54第54页，此课件共61页哦凡分子中含有凡分子中含有“”（G为吸电子基）为吸电子基）结结构构的的化化合合物物都都能能发发生生酮酮式式烯烯醇醇互互变变异异构构。CH2上的上的H愈活泼，烯醇式异构体的含量愈高。愈活泼，烯醇式异构体的含量愈高。常见的常见的G：，55第55页，此课件共61页哦化合物化合物酮酮式式-烯烯醇式醇式互互变变异构异构烯烯醇式含量醇式含量（%）丙丙酮酮乙乙酰酰乙乙酸乙酸乙酯酯乙乙酰酰丙丙酮酮苯甲苯甲酰酰丙丙酮酮0.000257.580.090.056第56页，此课件共61页哦一、结构、命名一、结构、命名二、化学性质二、化学性质(一一)酸性酸性 (二二)-酮酸酮酸的化学性质的化学性质 （1）脱羧反应（）脱羧反应（2）氨基化反应）氨基化反应 (3)分解分解反应反应(三三)-酮酸酮酸的化学性质的化学性质（1）酮式分解（脱羧反应）（）酮式分解（脱羧反应）（2）酸式分解）酸式分解三、酮式烯醇式互变三、酮式烯醇式互变57第57页，此课件共61页哦四、酮酸的代表化合物（了解）四、酮酸的代表化合物（了解）1.丙酮酸丙酮酸（CH3COCOOH）丙酮酸是人体糖代谢的重要中间产物。在丙酮酸是人体糖代谢的重要中间产物。在酶的作用下，丙酮酸可还原为乳酸，也可以脱酶的作用下，丙酮酸可还原为乳酸，也可以脱羧生成乙醛。羧生成乙醛。58第58页，此课件共61页哦2.-丁酮酸（丁酮酸（CH3COCH2COOH）又名乙酰乙酸，它是体内脂肪代谢的中间产物，又名乙酰乙酸，它是体内脂肪代谢的中间产物，在体内经脱羧生成丙酮，在还原酶的作用下还原成在体内经脱羧生成丙酮，在还原酶的作用下还原成-羟基丁酸。羟基丁酸。-羟基丁酸羟基丁酸-丁酮酸丁酮酸丙酮丙酮70%70%30%30%微量微量59第59页，此课件共61页哦正常人血液中酮体的含量：正常人血液中酮体的含量：0.8-5 mg/100ml；正常人血液正常人血液的的pH值范围：值范围：7.357.45酮血症：酮血症：300mg/100ml.在在医医学学上上，将将-羟羟基基丁丁酸酸、-丁丁酮酮酸酸和和丙丙酮酮，合合称为称为酮体酮体。晚期糖尿病患者，因血液中酮体含量过高，血晚期糖尿病患者，因血液中酮体含量过高，血液的酸性增强，易发生酸中毒和昏迷症状。液的酸性增强，易发生酸中毒和昏迷症状。小资料 60第60页，此课件共61页哦 3.-丁酮二酸（丁酮二酸（HOOCCH2COCOOH）-丁酮二酸是人体内糖代谢的中间产物。能发生酮丁酮二酸是人体内糖代谢的中间产物。能发生酮式式-烯醇式互变异构：烯醇式互变异构：61第61页，此课件共61页哦