羧酸及羧酸衍生物.ppt
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1、关于羧酸及羧酸衍生物1现在学习的是第1页,共63页2第一节第一节 羧酸的酸性及化学性质羧酸的酸性及化学性质n n 羧酸的结构及化学性质分析羧酸的结构及化学性质分析羧酸的结构及化学性质分析羧酸的结构及化学性质分析H H有酸性有酸性有酸性有酸性羰基不饱和羰基不饱和羰基不饱和羰基不饱和,可加成、还原可加成、还原可加成、还原可加成、还原羰基羰基羰基羰基 a-a-a-a-H H,有弱,有弱,有弱,有弱酸性,可取代酸性,可取代酸性,可取代酸性,可取代OH OH 可被取代可被取代可被取代可被取代羧基可脱去羧基可脱去羧基可脱去羧基可脱去 COCO2 2现在学习的是第2页,共63页31.1.1.1.羧酸的酸性羧
2、酸的酸性羧酸的酸性羧酸的酸性n n 几种活泼氢的酸性比较几种活泼氢的酸性比较几种活泼氢的酸性比较几种活泼氢的酸性比较n n 羧酸根负离子的共振式与稳定性羧酸根负离子的共振式与稳定性羧酸根负离子的共振式与稳定性羧酸根负离子的共振式与稳定性有两个完全有两个完全等价的共振式等价的共振式现在学习的是第3页,共63页4n n 取代基诱导效应对羧酸酸性的影响取代基诱导效应对羧酸酸性的影响取代基诱导效应对羧酸酸性的影响取代基诱导效应对羧酸酸性的影响 0.64 0.64 1.26 1.26 2.86 2.86 4.76 4.76p pKaKan n 应用:利用羧酸的酸性分离和纯化化合物应用:利用羧酸的酸性分离
3、和纯化化合物应用:利用羧酸的酸性分离和纯化化合物应用:利用羧酸的酸性分离和纯化化合物现在学习的是第4页,共63页5现在学习的是第5页,共63页62.2.2.2.羰基的反应羰基的反应羰基的反应羰基的反应羧酸衍生物羧酸衍生物羧酸衍生物羧酸衍生物酰卤酰卤酰卤酰卤酸酐酸酐酸酐酸酐酯酯酯酯酰胺酰胺酰胺酰胺n n 取代羟基生成羧酸衍生物取代羟基生成羧酸衍生物取代羟基生成羧酸衍生物取代羟基生成羧酸衍生物羧酸羧酸羧酸羧酸现在学习的是第6页,共63页72.1 2.1 生成酯(酯化反应)生成酯(酯化反应)生成酯(酯化反应)生成酯(酯化反应)酯化反应特点:酯化反应特点:酯化反应特点:酯化反应特点:反应需要反应需要反
4、应需要反应需要 H H+催化,无催化剂时反应很慢。催化,无催化剂时反应很慢。催化,无催化剂时反应很慢。催化,无催化剂时反应很慢。反应可逆(加大反应物用量或除去水使酯的产率提高)反应可逆(加大反应物用量或除去水使酯的产率提高)反应可逆(加大反应物用量或除去水使酯的产率提高)反应可逆(加大反应物用量或除去水使酯的产率提高)现在学习的是第7页,共63页8n n 两种可能的酯化反应机理两种可能的酯化反应机理两种可能的酯化反应机理两种可能的酯化反应机理(i)(i)通过酰基上的亲核取代通过酰基上的亲核取代通过酰基上的亲核取代通过酰基上的亲核取代 H H+先与羧基羰基氧结合(增强了羧基的亲电性)先与羧基羰基
5、氧结合(增强了羧基的亲电性)先与羧基羰基氧结合(增强了羧基的亲电性)先与羧基羰基氧结合(增强了羧基的亲电性)OR OR 上的氧原子来自于醇上的氧原子来自于醇上的氧原子来自于醇上的氧原子来自于醇提示:提示:提示:提示:逆过程为酯的逆过程为酯的逆过程为酯的逆过程为酯的酸性水解机理酸性水解机理酸性水解机理酸性水解机理现在学习的是第8页,共63页9(ii)(ii)通过烷基碳正离子中间体通过烷基碳正离子中间体通过烷基碳正离子中间体通过烷基碳正离子中间体 H H+先与醇羟基氧结合先与醇羟基氧结合先与醇羟基氧结合先与醇羟基氧结合 羧基羰基氧作为亲核试剂,羧基羰基氧作为亲核试剂,羧基羰基氧作为亲核试剂,羧基羰
6、基氧作为亲核试剂,OROR上的氧原子来自于酸上的氧原子来自于酸上的氧原子来自于酸上的氧原子来自于酸现在学习的是第9页,共63页102.2 2.2 形成酰卤形成酰卤形成酰卤形成酰卤酰酰酰酰(基基基基)氯氯氯氯酰酰酰酰(基基基基)溴溴溴溴比较比较比较比较:醇类的卤代醇类的卤代醇类的卤代醇类的卤代 羧酸羟基的羧酸羟基的羧酸羟基的羧酸羟基的卤代与醇类的卤卤代与醇类的卤卤代与醇类的卤卤代与醇类的卤代有相似性代有相似性代有相似性代有相似性现在学习的是第10页,共63页112.3 2.3 形成酸酐形成酸酐形成酸酐形成酸酐 可能机理可能机理可能机理可能机理:乙烯酮衍生物乙烯酮衍生物乙烯酮衍生物乙烯酮衍生物酸酐
7、酸酐酸酐酸酐强除水剂强除水剂强除水剂强除水剂现在学习的是第11页,共63页12n n 分子内二酸的脱水分子内二酸的脱水分子内二酸的脱水分子内二酸的脱水:正常反应正常反应正常反应正常反应:形成环状酸酐形成环状酸酐形成环状酸酐形成环状酸酐异常反应异常反应异常反应异常反应:形成环状酮形成环状酮形成环状酮形成环状酮加热反应即发生加热反应即发生现在学习的是第12页,共63页132.4 2.4 2.4 2.4 生成酰胺生成酰胺生成酰胺生成酰胺 提示:合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺提示:合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺提示:合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺提示:合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺现在学习的是
8、第13页,共63页142.5 2.5 2.5 2.5 羧酸的还原反应羧酸的还原反应羧酸的还原反应羧酸的还原反应n n 用用用用 LiAlHLiAlHLiAlHLiAlH4 4 4 4 还原羧酸至醇还原羧酸至醇还原羧酸至醇还原羧酸至醇 羧基较难被还原羧基较难被还原羧基较难被还原羧基较难被还原 强还原剂可还原至强还原剂可还原至强还原剂可还原至强还原剂可还原至伯醇伯醇伯醇伯醇提示:提示:提示:提示:还原机理:还原机理:还原机理:还原机理:经过中间体经过中间体经过中间体经过中间体醛醛醛醛醛醛醛醛1 1 1 1o o o o醇醇醇醇现在学习的是第14页,共63页15l l 补充内容:能被补充内容:能被补
9、充内容:能被补充内容:能被LiAlHLiAlHLiAlHLiAlH4 4 4 4还原的化合物及其产物类型还原的化合物及其产物类型还原的化合物及其产物类型还原的化合物及其产物类型提示:大多数的基团能被提示:大多数的基团能被提示:大多数的基团能被提示:大多数的基团能被LiAlHLiAlHLiAlHLiAlH4 4 4 4还原还原还原还原现在学习的是第15页,共63页163.3.脱羧反应脱羧反应脱羧反应脱羧反应3.13.1 羧酸的羧酸的羧酸的羧酸的脱羧反应脱羧反应脱羧反应脱羧反应现在学习的是第16页,共63页17l l b-b-b-b-羰基酸羰基酸羰基酸羰基酸 和和和和 b,g-b,g-b,g-b,
10、g-烯基酸的脱羧机理烯基酸的脱羧机理烯基酸的脱羧机理烯基酸的脱羧机理桥头碳难成桥头碳难成桥头碳难成桥头碳难成平面型平面型平面型平面型实验证据:实验证据:实验证据:实验证据:b-b-b-b-羰基酸羰基酸羰基酸羰基酸现在学习的是第17页,共63页18n n 汉斯狄克汉斯狄克汉斯狄克汉斯狄克(Hunsdiecker)(Hunsdiecker)反应反应反应反应适用于制备伯溴代烷适用于制备伯溴代烷适用于制备伯溴代烷适用于制备伯溴代烷反应机理(自由基机理)反应机理(自由基机理)反应机理(自由基机理)反应机理(自由基机理):现在学习的是第18页,共63页194.4.羧酸与金属有机试剂的反应羧酸与金属有机试剂
11、的反应羧酸与金属有机试剂的反应羧酸与金属有机试剂的反应n n 与与与与RMgXRMgX反应反应反应反应n n 与与与与RLiRLi反应反应反应反应一个制备酮的方法一个制备酮的方法作为亲核作为亲核作为亲核作为亲核试剂试剂试剂试剂作为碱作为碱作为碱作为碱(优先进行)(优先进行)(优先进行)(优先进行)不溶性盐,不溶性盐,不溶性盐,不溶性盐,羰基不活泼羰基不活泼羰基不活泼羰基不活泼难进一步难进一步难进一步难进一步反应反应反应反应溶解性较好,溶解性较好,溶解性较好,溶解性较好,可进一步反应可进一步反应可进一步反应可进一步反应现在学习的是第19页,共63页205.5.羧酸羧酸羧酸羧酸 a a a a 氢
12、的反应氢的反应氢的反应氢的反应机理机理机理机理:a-a-a-a-卤代羧酸卤代羧酸卤代羧酸卤代羧酸现在学习的是第20页,共63页21 第三节第三节 羧酸衍生物羧酸衍生物现在学习的是第21页,共63页22L L:可被亲核试剂取代可被亲核试剂取代可被亲核试剂取代可被亲核试剂取代羰基:可加成至饱和羰基:可加成至饱和羰基:可加成至饱和羰基:可加成至饱和a-a-a-a-H H:有弱酸性有弱酸性有弱酸性有弱酸性离去基团离去基团离去基团离去基团 (L Leaving eaving group)group)n n 结构与性质分析结构与性质分析结构与性质分析结构与性质分析一、一、羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化
13、学性质现在学习的是第22页,共63页233.1a3.1a 羧酸衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应3.1 羧酸衍生物酰基上的亲核取代反应及相互转化羧酸衍生物酰基上的亲核取代反应及相互转化现在学习的是第23页,共63页24(1)(1)酯的酯的酯的酯的酸性水解机理酸性水解机理酸性水解机理酸性水解机理(有两种可能机理)有两种可能机理)有两种可能机理)有两种可能机理)n n 羧酸衍生物的水解机理羧酸衍生物的水解机理羧酸衍生物的水解机理羧酸衍生物的水解机理(以酯和酰胺的水解为例)(以酯和酰胺的水解为例)(以酯和酰胺的水解为例)(以酯和酰胺的水解为例)机理机理机理机
14、理(i)(i)现在学习的是第24页,共63页25 这两种机理分别适合于何种结构的酯类?这两种机理分别适合于何种结构的酯类?这两种机理分别适合于何种结构的酯类?这两种机理分别适合于何种结构的酯类?如何证明这两种可能的机理?如何证明这两种可能的机理?如何证明这两种可能的机理?如何证明这两种可能的机理?问题问题问题问题机理机理机理机理(ii)(ii)现在学习的是第25页,共63页26(2)(2)酯酯酯酯的碱性水解(皂化反应)机理的碱性水解(皂化反应)机理的碱性水解(皂化反应)机理的碱性水解(皂化反应)机理碱过量时,产物为羧酸盐,反应不可逆。碱过量时,产物为羧酸盐,反应不可逆。碱过量时,产物为羧酸盐,
15、反应不可逆。碱过量时,产物为羧酸盐,反应不可逆。现在学习的是第26页,共63页27(3)(3)酰胺酰胺酰胺酰胺的酸性水解机理的酸性水解机理的酸性水解机理的酸性水解机理 H H+过量,胺可成过量,胺可成过量,胺可成过量,胺可成 盐,盐,盐,盐,反应不可逆。反应不可逆。反应不可逆。反应不可逆。现在学习的是第27页,共63页28(4)(4)酰胺的碱性水解机理酰胺的碱性水解机理酰胺的碱性水解机理酰胺的碱性水解机理慢步骤。离去能力慢步骤。离去能力慢步骤。离去能力慢步骤。离去能力:碱过量,成羧酸盐,反应不可逆。碱过量,成羧酸盐,反应不可逆。碱过量,成羧酸盐,反应不可逆。碱过量,成羧酸盐,反应不可逆。现在学
16、习的是第28页,共63页293.1b3.1b 羧酸衍生物的醇解反应羧酸衍生物的醇解反应羧酸衍生物的醇解反应羧酸衍生物的醇解反应n n 酰氯的醇解反应酰氯的醇解反应酰氯的醇解反应酰氯的醇解反应优点:反应完全,产率好。优点:反应完全,产率好。优点:反应完全,产率好。优点:反应完全,产率好。(碱吸收)(碱吸收)(碱吸收)(碱吸收)合成上用于制备酯合成上用于制备酯合成上用于制备酯合成上用于制备酯酯酯酯酯酯酯酯酯酰氯酰氯酰氯酰氯现在学习的是第29页,共63页30n n 酰胺的醇解反应酰胺的醇解反应酰胺的醇解反应酰胺的醇解反应反应相对不易进行(离去能力反应相对不易进行(离去能力反应相对不易进行(离去能力反
17、应相对不易进行(离去能力:)合成上意义不大合成上意义不大合成上意义不大合成上意义不大(合成酯类化合物的方法有更好的方法)(合成酯类化合物的方法有更好的方法)(合成酯类化合物的方法有更好的方法)(合成酯类化合物的方法有更好的方法)现在学习的是第30页,共63页313.1c 3.1c 羧酸衍生物的胺解反应羧酸衍生物的胺解反应羧酸衍生物的胺解反应羧酸衍生物的胺解反应n n 酰氯的胺酰氯的胺酰氯的胺酰氯的胺(氨氨氨氨)解解解解n n 酸酐的胺酸酐的胺酸酐的胺酸酐的胺(氨氨氨氨)解解解解现在学习的是第31页,共63页32n n 酯的胺酯的胺酯的胺酯的胺(氨氨氨氨)解解解解n n 酰胺的胺解酰胺的胺解酰胺
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