第十三章取代酸和β-二羰基化合物(精品).ppt

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1、第十三章 取代酸和-二羰基化合物13.1 13.1 取代酸的酸性取代酸的酸性羧酸分子中烃基上的氢原子被取代羧酸分子中烃基上的氢原子被取代取代酸取代酸 （substituted substituted acidacid）1.I 效应对酸性的影响：(1)电负性：ICH2COOH BrCH2COOH ClCH2COOH FCH2COOH CH3CH2CH2COOH CH2=CHCH2COOH CH3COOH CH3CH2COOH(CH3)2CHCOOH（4）苯环：3.77 4.76 4.88 4.96pKa2-羟基丁酸2-羟基丁二酸(苹果酸)3-羟基-3-羧基戊二酸(柠檬酸)2,3二羟基丁二酸(酒石

2、酸)一、命名：羧基为母体，羟基为取代基。13.2 13.2 羟基酸二、物性：m.p.,b.p.,溶解度一般大于相应的羧酸，一般有旋光性。三、三、醇酸的制法：1.卤代酸水解：卤代酸2.氰醇水解：100度3.Reformatsky反应：+(羟基酸）（卤代酸酯）列弗尔马茨基P285问题13.2四、反应：具有酚羟基和羧基的典型反应 1.氧化：(羟基酸比一般醇羟基易于被氧化)+其它：不能氧化醇羟基2.脱水：（1）羟基酸六元环的内酯（2）-羟基酸不饱和酸（3）、分子内酯化产生内酯。（五元或六元环）内酯类药物要在中性溶液中保持，偏酸或偏碱会引起开环而失效。-丁内酯比较活泼比较活泼（4）四个C以上分子间脱水生

3、成长链聚酯。CH2OHOHCOCH3OOOOCH3OHOHCH2OH亮菌甲素穿心莲内酯内酯结构的药物3.分解反应：-羟基酸要注意羟基的位置不同和反应条件问题13.4 四.重要的醇酸。P2881.苹果酸 -羟基丁二酸 2.酒石酸 2,3-二羟基丁二酸 3.柠檬酸 3-羧基-3-羟基戊二酸五.酚酸 P289 1.水杨酸不讲冬青油（治疗烫伤）PAS（治肺结核）Aspirin+非那西丁（phenacetin）+咖啡因（caffeine）复方阿司匹林阿司匹林2.没食子酸（gallic acid）存在于茶、五倍子中，是鞣质的一个组成部分。焦性没食子酸（磺胺增效剂）一.命名 以羧基为母体，用、或1、2、3标

4、出羰基的位置，其中，和-酮酸较重要，是人体内糖，脂肪和蛋白质的代谢产物。乙醛酸 -氧代丙酸 3-丁酮酸 丁酮二酸（氧代乙酸）（-丁酮酸）（-氧代丁二酸)酮酸较重要，是光合作用生成糖类的中间体。13.3 羰基酸酮酸（ketoacid）二.性质：1.-酮酸2.-酮酸脱羧反应浓H2SO4稀H2SO4氢键三.重要的羰基酸：P2911.乙醛酸 未成熟的水果中。2.丙酮酸3.-酮戊二酸 是动物体内柠檬酸的降解产物。4.-丁酮酸：CH3COCH2COOH 乙酰乙酸，是体内脂肪代谢的中间产物。氰乙酸酯-酮酸易于失羧，但-酮酸酯是稳定的。13.4 -二羰基化合物乙酰乙酸乙酯-酮酸酯丙二酸酯-二酮活性亚甲基活性亚

5、甲基烃化和酰化反应吸电子基团Claisen酯缩合反应就是酯与含有活泼亚甲基的化合物（酯、醛、酮、腈）在碱性催化剂存在下的缩合反应。历程：1.乙酰乙酸乙酯的合成一.Claisen酯缩合反应-酮酸酯乙酰乙酸乙酯Pka=11,较强的酸较弱的酸 当被酰化的酯仅有一个氢时，要用比醇钠的碱性更强的碱，如(Ph)3CNa（三苯甲基钠）。2.不同酯（其一不含氢）的缩合交错酯缩合反应。P293问题13.5和13.6?二元羧酸酯进行的分子内的Claisen反应酮的氢比酯活泼。3.Dieckmann缩合反应制备五、六元环状酮酸酯（主）甲基酮的典型反应稀醇的性质1.互变异构现象：二.酮-烯醇互变异构 在酸性或痕量碱的

6、作用下，二者迅速达到平衡，如用石在酸性或痕量碱的作用下，二者迅速达到平衡，如用石英设备，通过蒸馏法可把二者分开。酮式：英设备，通过蒸馏法可把二者分开。酮式：b.p.41/267Pab.p.41/267Pa；烯醇：；烯醇：33/267Pa33/267Pa（减压）。由于分子内氢键的存在，阻（减压）。由于分子内氢键的存在，阻碍了分子间氢键的形成，因此烯醇的沸点小于酮。碍了分子间氢键的形成，因此烯醇的沸点小于酮。L.Konorr.(18591921)发现在低温（-78）时，二者可以分开。2.互变异构（tantomezism）一般的烯醇式结构是不稳定的：例如：仅占2.0*10-2%*互变异构体与共振式的

7、区别：三三.乙酰乙酸乙酯在合成上的应用乙酰乙酸乙酯在合成上的应用1.乙酰乙酸乙酯的酮式分解（稀碱）2.酸式分解：（浓碱）3.3.3.3.亚甲基上氢的活泼性：亚甲基上氢的活泼性：4.4.应用应用应用应用:(1）合成甲基酮:（2 2）-二酮、-酮酸（3）-二酮、-酮酸没有副产物CH3COOH.（4）2.5-己二酮，-二酮 在合成羧酸时，通常不采用乙酰乙酸乙酯法，而采用丙二酸酯法。因为前者在进行酸式水解时，常伴有酮式水解产物。四四.丙二酸二乙酯的合成和应用丙二酸二乙酯的合成和应用1.制法:2.应用：（1）合成一元羧酸（2）合成二元羧酸：五五.其它含活泼亚甲基的化合物其它含活泼亚甲基的化合物:Knoe

8、venagel 缩合缩合(诺文格尔）诺文格尔）含活泼氢的亚甲基化合物在碱催化剂存在时，和醛、酮共热脱水，生成、不饱和羰基化合物。六六.MichaelMichael加成加成（在药物合成中有重要用途）（在药物合成中有重要用途）活泼氢化合物与、不饱和羰基化合物的加成Michael加成丙二酸二乙酯13.5 有机合成路线设计 一个良好的合成路线，要求：步骤少（一般超过五步以上的反应，实际应用价值不大）；产率高；中间产物与最终产物易提纯；原料易得；价格便宜。对于目标分子，我们计划要合成的分子结构设计主要包括：1)碳架的建立；2)官能团的转化；3)立体化学选择性和控制。例1.以少于四个C的化合物合成2-丁酮

9、。因为乙醛比甲醛易得、便宜，乙基卤代镁比甲基卤代镁易于制备。例2.由3个C以下的C分子合成CH3CH2C(CH3)2CH2CH(OH)CN例例3.3.合成合成 （4 4个碳以下）个碳以下）（二丙基乙酸钠盐是治疗癫痫病的药物）例例4.4.合成合成 通常尽可能选择靠近官能团的位置，形成新的碳碳链，建立TM骨架，以利于合成反应的进行例例5.5.二二.官能团的导入和转化：例6例7.各官能团的相互转化:三.官能团的保护和导向:(1)选择合适的条件:(2)官能团的保护:b)羟基:c)c)羧基:d)d)氨基:一般只有在必要时才争取保护官能团的措施,因为保护措施会增加反应步骤,加大损失,影响收率.只能在全面周到地权衡之后才争取。(3)官能团占位,导向:a)a)占位:b)导向:例例8 8 例例1010 例例1111例例1212