羧酸衍生物1课程学习.pptx
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1、会计学1羧酸羧酸(su sun)衍生物衍生物1第一页,共92页。L L电负性大,对电荷电负性大,对电荷(dinh)(dinh)分离式的贡献就小分离式的贡献就小广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申申东升东升 碳碳-杂原子键具杂原子键具 某些某些(mu xi)双键性质双键性质羧酸衍生物的结构羧酸衍生物的结构第2页/共92页第二页,共92页。羧酸羧酸(su sun)衍生物衍生物 能水解生成羧能水解生成羧酸酸(su sun)的化合物的化合物酰卤酰卤酸酐酸酐(sungn)酯酯酰胺酰胺碳酸碳酸(tn sun)腈腈广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升 羧酸衍生物的命名羧酸衍
2、生物的命名第3页/共92页第三页,共92页。广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升(1)酰卤的命名酰卤的命名(mng mng)普通普通(ptng)命名法命名法 -溴丁酰溴溴丁酰溴 对氯甲酰苯甲酸对氯甲酰苯甲酸IUPAC 命名法命名法 2-溴丁酰溴溴丁酰溴 4-氯甲酰苯甲酸氯甲酰苯甲酸根据相应的酰基命名根据相应的酰基命名.第4页/共92页第四页,共92页。乙酰氯乙酰氯环己烷甲酰氯环己烷甲酰氯对苯二甲酰二氯对苯二甲酰二氯广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升第5页/共92页第五页,共92页。广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人
3、主讲人:申东升申东升(2)酸酐的命名酸酐的命名单酐:相应单酐:相应(xingyng)酸名酸名+酐酐混酐:将简单的酸放前面,复杂的酸放后面再加混酐:将简单的酸放前面,复杂的酸放后面再加酐字;酐字;环酐:在二元酸的名称后加酐字。环酐:在二元酸的名称后加酐字。普通普通(ptng)命名法命名法 醋酸酐醋酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐IUPAC 命名法命名法 乙酸酐乙酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐第6页/共92页第六页,共92页。丙丙(酸酸)酐酐乙酸乙酸(y sun)苯苯甲酸酐甲酸酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升苯甲酸酐
4、丁二酸酐 乙(酸)丙(酸)酐 第7页/共92页第七页,共92页。(3)酯的命名酯的命名(mng mng)普通命名法普通命名法 醋酸醋酸(c sun)苯甲酯苯甲酯 -甲基甲基-丁内酯丁内酯IUPAC 命名法命名法 乙酸苯甲酯乙酸苯甲酯 2-甲基甲基-4-丁内酯丁内酯 酸名酸名+醇母体名醇母体名+酯酯 内酯命名时,用内酯代替内酯命名时,用内酯代替(dit)酸字并标明羟基酸字并标明羟基 的位置。的位置。第8页/共92页第八页,共92页。氯乙酸异戊酯氯乙酸异戊酯丁炔二酸二乙酯丁炔二酸二乙酯-萘甲酸萘甲酸(ji sun)乙烯酯乙烯酯广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升苯甲
5、酸乙酯 3-甲基-4-丁内酯 第9页/共92页第九页,共92页。普通普通(ptng)命名法命名法 异丁酰胺异丁酰胺 N,N,-三甲基戊酰胺三甲基戊酰胺IUPAC 命名法命名法 2-甲基丙酰胺甲基丙酰胺 N,N,3-三甲基戊酰胺三甲基戊酰胺(4)酰胺的命名酰胺的命名(mng mng)根据根据(gnj)相应的酰基相应的酰基命名命名.广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第10页/共92页第十页,共92页。N,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺 N-乙基丁二酰亚胺乙基丁二酰亚胺邻苯二甲酰胺邻苯二甲酰胺-己内酰胺己内酰胺DMF广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升第1
6、1页/共92页第十一页,共92页。广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升(5)腈的命名腈的命名 腈命名时要把腈命名时要把CN中的碳原子计算在内,并从此碳原中的碳原子计算在内,并从此碳原子开始编号子开始编号(bin ho);氰基作为取代基时,氰基碳原子;氰基作为取代基时,氰基碳原子不计在内。不计在内。普通普通(ptng)命名法命名法 -甲基戊腈甲基戊腈 -氰基丁酸氰基丁酸 己二腈己二腈IUPAC 命名法命名法 3-甲基戊腈甲基戊腈 2-氰基丁酸氰基丁酸 己二腈己二腈第12页/共92页第十二页,共92页。碳数碳数+腈(包括腈(包括(boku)氰基碳)氰基碳)乙腈乙腈苯
7、甲腈苯甲腈3-甲基戊腈甲基戊腈广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第13页/共92页第十三页,共92页。一般一般(ybn)物性物性酰胺酰胺有分子间氢键缔合有分子间氢键缔合(d h)作作用用,故故:物态物态(w ti)除甲酰胺外除甲酰胺外,其他酰胺均为固体其他酰胺均为固体.沸点和熔点沸点和熔点氮上氢被取代后氮上氢被取代后,显著降低显著降低.b.p.m.p.82 28 -20221 204 165水溶性水溶性低级酰胺溶于水低级酰胺溶于水.N,N-二甲基甲酰胺和二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺可与水混溶二甲基乙酰胺可与水混溶,是很好的非质子极性溶剂是很好的非质子极性
8、溶剂.12.2 羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第14页/共92页第十四页,共92页。12.3 羧酸羧酸(su sun)衍生物的化学反衍生物的化学反应应羧酸衍生物发生羧酸衍生物发生(fshng)化学化学反应的部位反应的部位发生反发生反应应(fnyng)部位部位-氢原子氢原子羰羰基基亲核取代反应亲核取代反应还原反应还原反应与与grinard试剂的反应试剂的反应广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第15页/共92页第十五页,共92页。酰基上的亲核取代酰基上的亲核取代(qdi)反应反应与水猛烈与水猛烈(mngli)反应反应并放热并放
9、热加热加热(ji r)下下易反应易反应需催化剂存在下进行需催化剂存在下进行催化剂存在并催化剂存在并长时间回流长时间回流催化剂存在并催化剂存在并长时间回流长时间回流1、水解反应水解反应广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成酸生成酸第16页/共92页第十六页,共92页。(1)酰氯的水解酰氯的水解(shuji)低级脂肪族酰氯易水解低级脂肪族酰氯易水解高级脂肪族酰氯和芳香高级脂肪族酰氯和芳香(fngxing)酰氯水解速率很慢酰氯水解速率很慢广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成酸生成酸第17页/共92页第十七页,共92页。(2)酸)酸 酐的水解酐的水解(
10、shuji)酐能迅速酐能迅速(xn s)水解,比酯快,比酰氯慢水解,比酯快,比酰氯慢广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成酸生成酸第18页/共92页第十八页,共92页。(3)酯的水解酯的水解(shuji)酯的水解是酯化的逆反应,大量水存在平衡酯的水解是酯化的逆反应,大量水存在平衡就向水解方向移动就向水解方向移动 酯的碱性水解称为皂化酯的碱性水解称为皂化(zohu)。油酯皂化油酯皂化(zohu)可生产肥皂可生产肥皂广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升酯的水解可用酸催化,也可用碱催化。生成酸生成酸第19页/共92页第十九页,共92页
11、。酯水解酯水解(shuji)的反应机理的反应机理(1)酯的碱性)酯的碱性(jin xn)水解水解乙酸乙酯的水解乙酸乙酯的水解(shuji)酰氧断裂酰氧断裂 Ac 烷氧断裂烷氧断裂 Al碱性水解一般是酰氧断裂。碱性水解一般是酰氧断裂。广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升成盐反应不可逆,反应可进行到底。成盐反应不可逆,反应可进行到底。第20页/共92页第二十页,共92页。旋光的酯水解后生成旋光的醇,旋光的酯水解后生成旋光的醇,其光学纯度与原料酯相近其光学纯度与原料酯相近(xin jn)。这说明不对称碳原子的构型在反应中这说明不对称碳原子的构型在反应中保持不变,即与它相连的键在反应中保持
12、不变,即与它相连的键在反应中没有断裂。没有断裂。广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升-说明说明(shumng)是酰氧键断裂是酰氧键断裂.第21页/共92页第二十一页,共92页。酯的碱性水解为双分子酰氧键断裂酯的碱性水解为双分子酰氧键断裂(dun li)机理机理 BAc2:步骤步骤(bzhu):1、-OH进攻羰基碳原子;进攻羰基碳原子;2、羰基碳原子由、羰基碳原子由sp2变成变成sp3;3、酸与烷氧基进行、酸与烷氧基进行H交换交换广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第22页/共92页第二十二页,共92页。平面平面(pngmin)型的
13、羰基型的羰基 带负电荷的四面体型(中间体)带负电荷的四面体型(中间体)四面体型中基团拥挤四面体型中基团拥挤(yngj),若有吸,若有吸电子基团,能使其稳定而加快反应电子基团,能使其稳定而加快反应相对相对(xingdu)速率速率 0.03 0.37 0.79 1 290 6130 7200 23150R C(CH3)3 CH(CH3)2 CH2CH3 CH3 CH2Cl CHCl2 CH3CO CCl3 广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升吸电子基团极性对水解速度的影响吸电子基团极性对水解速度的影响吸电子基团加快水解速度。吸电子基团加快水解速度。第23页/共92页第二十三页,共92页
14、。相对相对(xingdu)速率速率 1 0.601 0.146 0.0084广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申申东升东升推电子基团极性对水解速度推电子基团极性对水解速度(sd)的影响的影响推电子基团减缓水解速度。R CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 C(CH3)3 第24页/共92页第二十四页,共92页。酰氧键断裂酰氧键断裂(dun li)酯的酸性水解为双分子酰氧键断裂酯的酸性水解为双分子酰氧键断裂(dun li)机理机理 AAc2:广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升(2)酯的酸性水解)酯的酸性水解第25页/共92页第二十五页,共
15、92页。位阻对酯的酸性位阻对酯的酸性(sun xn)水解水解的影响的影响广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升 R CH3 CH2CH3 CH(CH3)2相对速度相对速度(xin du s d)1 O.97 O.53第26页/共92页第二十六页,共92页。(4)酰胺的水解酰胺的水解(shuji)酰胺不容易酰胺不容易(rngy)水解,要与碱或酸一起加热才能水解水解,要与碱或酸一起加热才能水解酰胺的碱性酰胺的碱性(jin xn)水解机理水解机理广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升亲核加成亲核加成 -质子交换质子交换-消除消除生成酸生成酸第27页/共92页第
16、二十七页,共92页。羧酸羧酸(su sun)衍生物水解的相对速率衍生物水解的相对速率广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第28页/共92页第二十八页,共92页。(6)腈的水解腈的水解(shuji)腈能被碱性或酸性水解腈能被碱性或酸性水解(shuji),首先生成酰胺再生成羧酸。,首先生成酰胺再生成羧酸。广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升第29页/共92页第二十九页,共92页。腈水解腈水解(shuji)机理机理广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升亲核加成亲核加成质子质子(zhz)交换交换互变异构互变异
17、构第30页/共92页第三十页,共92页。酯交换反应酯交换反应(fnyng)2、醇解反应醇解反应(fnyng)广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成酯生成酯第31页/共92页第三十一页,共92页。(1)酰氯的醇解酰氯的醇解广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升乙酸(y sun)苯酯苯甲酸叔丁酯生成生成(shn chn)酯酯第32页/共92页第三十二页,共92页。(2)酸酐)酸酐(sungn)的醇解的醇解广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升生成生成(shn chn)酯酯第33页/共92页第三十三页,共9
18、2页。(3)酯的醇解)酯的醇解 酯交换反应酯交换反应(fnyng)广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申申东升东升第34页/共92页第三十四页,共92页。聚酯单体聚酯单体(dn t)的生产的生产酯交换的机理与酯的水解酯交换的机理与酯的水解(shuji)机理相似机理相似广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升课外作业课外作业:1、简述聚酯纤维的合成、性能及用途。(1班)2、简述聚酰胺纤维的合成、性能及用途。(2班)第35页/共92页第三十五页,共92页。(4)酰胺的醇解酰胺的醇解广东广东(gung dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升酰
19、胺难以(nny)醇解,酸或碱对反应有催化作用。生成生成(shn chn)酯酯第36页/共92页第三十六页,共92页。氨解反应氨解反应(fnyng)广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成生成(shn chn)酰胺酰胺氨解反应活性大小次序为 酰卤 酸酐 酯 酰胺 第37页/共92页第三十七页,共92页。(1)酰氯的氨解酰氯的氨解(2)酸酐)酸酐(sungn)的氨解的氨解广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升生成生成(shn chn)酰胺酰胺生成酰胺生成酰胺第38页/共92页第三十八页,共92页。(3)酯的氨解酯的氨解广东广东(gung
20、 dng)药学院药学院 主主讲人讲人:申东升申东升 由于(yuy)氨(或胺)的亲核性比醇强,所以,酯的氨解不需要加催化剂。生成生成(shn chn)酰胺酰胺第39页/共92页第三十九页,共92页。酰基上亲核取代酰基上亲核取代(qdi)反应小结反应小结四面体中间体四面体中间体2(1)机理机理(j l)广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第40页/共92页第四十页,共92页。(2)相对相对(xingdu)活活性性活性顺序活性顺序(shnx)理论理论(lln)解释解释活性取决于活性取决于L离去难易离去难易碱性:碱性:酸性:酸性:-2.2 45 1619 34酸碱理论酸
21、碱理论广东药学院广东药学院 主讲人主讲人:申东升申东升第41页/共92页第四十一页,共92页。与有机与有机(yuj)金属化合物的反应金属化合物的反应 1、与、与grignard试剂试剂(shj)的反应的反应酰卤酰卤酮酮叔叔醇醇广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升 羧酸衍生物都能与格氏试剂反应,首先进行羧酸衍生物都能与格氏试剂反应,首先进行加成加成-消除反应消除反应得酮,继续反应得醇。得酮,继续反应得醇。第42页/共92页第四十二页,共92页。酯酯腈腈广东广东(gung dng)药学院药学院 主讲人主讲人:申东升申东升格氏试剂与甲酸格氏试剂与甲酸(ji sun)酯
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