羧酸 (3)精选课件.ppt

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1、关于羧酸(3)第一页，本课件共有44页4-4-甲基甲基-2-2-氨基戊酸氨基戊酸 亮氨酸亮氨酸(Leucine)(Leucine)2,6-2,6-二氨基己酸二氨基己酸赖氨酸赖氨酸(Lysine)(Lysine)2-2-氨基戊二酸氨基戊二酸 谷氨酸谷氨酸(Glutamic acid)(Glutamic acid)以以羧酸羧酸作为母体，作为母体，氨基氨基作为取代基作为取代基。氨基酸的命名：氨基酸的命名：第二页，本课件共有44页2.含环羧酸含环羧酸羧基与环相连羧基与环相连:母体为芳烃母体为芳烃(或脂环烃或脂环烃)名称名称+甲酸甲酸.2,4-环戊二烯甲酸环戊二烯甲酸反反-1,2-环戊烷二甲酸环戊烷二甲

2、酸对羟基间甲氧基苯甲酸对羟基间甲氧基苯甲酸羧基与侧链相连羧基与侧链相连:母体为脂肪酸母体为脂肪酸.4-苯基苯基-2-丁烯酸丁烯酸第三页，本课件共有44页1 1、酰卤、酰卤 由相应的由相应的酸的酰基酸的酰基+卤素卤素组成。组成。二、羧酸衍生物的命名二、羧酸衍生物的命名2 2、酸酐、酸酐中文名称由相应的中文名称由相应的“酸酸”+“酐酐”字组成。字组成。CH3CH2COBr第四页，本课件共有44页酸的名称酸的名称+醇烃基的名称醇烃基的名称+酯。酯。3 3、酯、酯-丁内酯丁内酯4 4、酰胺、酰胺 由由酰基酰基+“胺胺”组成，若氮上有取代基，在其名称前加组成，若氮上有取代基，在其名称前加N N标出。环状

3、酰胺命名为标出。环状酰胺命名为“内酰胺内酰胺”。邻苯二甲酸二甲酯第五页，本课件共有44页第六页，本课件共有44页1.1.脂肪胺伯胺是用脂肪胺伯胺是用“烃基烃基”+“胺胺”来命名。来命名。环己胺环己胺1,6-1,6-己二胺己二胺对甲基苯胺对甲基苯胺三、胺的命名三、胺的命名H2N(CH2)6NH2.“仲胺和叔胺仲胺和叔胺”“较小烃基较小烃基+较大烃基较大烃基+最大烃基最大烃基+胺胺”。三正丁基胺三正丁基胺二甲二甲(基基)仲丁仲丁(基基)胺胺第七页，本课件共有44页3.3.当氮原子同时连有芳基和脂肪基时，命名时必须在当氮原子同时连有芳基和脂肪基时，命名时必须在基团名称前面加字母基团名称前面加字母“N

4、 N”。N-N-甲基甲基-N-N-乙基苯胺乙基苯胺对亚硝基对亚硝基-N,N-N,N-二二甲苯胺甲苯胺第八页，本课件共有44页4.4.季胺盐和季胺碱季胺盐和季胺碱命名，命名，这类化合物时类似于氢氧化铵这类化合物时类似于氢氧化铵或铵盐的名称。或铵盐的名称。(CH3)3N+CH2C6H5 Br-溴化三甲苄胺溴化三甲苄胺（或三甲基苄基溴化铵）（或三甲基苄基溴化铵）(CH3)3N+CH2CH2 OH-氢氧化三甲乙胺氢氧化三甲乙胺（三甲基乙基氢氧化铵）（三甲基乙基氢氧化铵）第九页，本课件共有44页四、偶氮和重氮类类化合物命名四、偶氮和重氮类类化合物命名偶氮苯偶氮苯3，3-二甲基偶氮苯二甲基偶氮苯氯化重氮苯

5、氯化重氮苯苯重氮盐酸盐苯重氮盐酸盐-萘基重氮硫酸盐萘基重氮硫酸盐氢化偶氮苯氢化偶氮苯第十页，本课件共有44页 杂环作母体（掌握五、六圆环、喹啉、异喹啉、杂环作母体（掌握五、六圆环、喹啉、异喹啉、吲哚）吲哚）五、杂环的命名五、杂环的命名第十一页，本课件共有44页第十二页，本课件共有44页5-5-硝基硝基-2-2-呋喃甲醛呋喃甲醛 N,N-N,N-二乙基二乙基 -3-3-吡啶甲酰胺吡啶甲酰胺 杂环作取代基（杂环上连有醛基、羧基及羧酸衍生物）杂环作取代基（杂环上连有醛基、羧基及羧酸衍生物）第十三页，本课件共有44页五、糖和蛋白质五、糖和蛋白质1.，葡萄糖的哈武斯式及稳定构象，甘油醛的结构。葡萄糖的哈

6、武斯式及稳定构象，甘油醛的结构。2.甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸等几个简单氨基酸的结构。甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸等几个简单氨基酸的结构。第十四页，本课件共有44页第二部分第二部分 羧酸的酸性与胺的碱性羧酸的酸性与胺的碱性一、羧酸的酸性一、羧酸的酸性 pKa 4.87 4.76 4.35 3.83 3.32 3.18 2.94 2.86 2.57 1.08 吸电子基团：吸电子基团：NO2CNFClBrIC COHOCH3C6H5C=CH供电子基团：供电子基团：(CH3)3C(CH3)2CCH3CH2CH3H 取决于诱导效应取决于诱导效应，吸电子诱导效应使酸性增强，供，吸电子诱导效应使酸性增强，供电子

7、诱导效应使酸性减弱。电子诱导效应使酸性减弱。1.脂肪族羧酸脂肪族羧酸第十五页，本课件共有44页供电基供电基:使羧酸的酸性减弱使羧酸的酸性减弱3.75 4.75 4.87 5.072.芳香族酸酸的酸性芳香族酸酸的酸性 当芳环上连有当芳环上连有+I+I、+C+C基团时，将使酸性基团时，将使酸性。当芳环上连有当芳环上连有-I-I、-C-C基团时，将使酸性基团时，将使酸性。诱导和共轭共同起作用诱导和共轭共同起作用第十六页，本课件共有44页 分析分析 芳香羧酸的酸性芳香羧酸的酸性取代基为间位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为间位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为间位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为间位定位基

8、，酸性强弱顺序为：邻邻邻邻 对对对对 间间间间取代基为邻对位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为邻对位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为邻对位定位基，酸性强弱顺序为：取代基为邻对位定位基，酸性强弱顺序为：邻邻邻邻 间间间间 对对对对第十七页，本课件共有44页 取代苯甲酸与苯甲酸酸性的比较：取代苯甲酸与苯甲酸酸性的比较：(1)(1)所有邻位取代苯甲酸的酸性都大于苯甲酸。所有邻位取代苯甲酸的酸性都大于苯甲酸。（2 2）间位取代苯甲酸除了间甲基苯甲酸外，其它都比苯）间位取代苯甲酸除了间甲基苯甲酸外，其它都比苯甲酸酸性大。甲酸酸性大。第十八页，本课件共有44页取决于诱导和共轭效应，供电子基使碱性增强。取决于

9、诱导和共轭效应，供电子基使碱性增强。2 2胺胺11胺胺 33胺胺(六个碳以下的胺）六个碳以下的胺）1.1.脂肪胺的碱性强度：脂肪胺的碱性强度：二、二、脂肪胺的碱性脂肪胺的碱性 2.2.芳胺芳胺第十九页，本课件共有44页比较下列化合物的碱性变化顺序：比较下列化合物的碱性变化顺序：第二十页，本课件共有44页 取代芳胺的碱性：取代芳胺的碱性：A.A.在芳胺分子中，当取代基处于氨基的在芳胺分子中，当取代基处于氨基的对位时对位时，具有，具有+I+I（或（或+C+C效应）基团使碱性效应）基团使碱性，而具有，而具有-I-I（或（或-C-C效应）基团效应）基团使碱性使碱性。如：。如：pkb 8.5 8.9 9

10、.3 10.02 13 13.82第二十一页，本课件共有44页 B.B.当取代基处于氨基的当取代基处于氨基的间位时间位时，由于间位起到的是吸，由于间位起到的是吸电子的诱导效应，电子的诱导效应，除间烷基取代的苯胺外，所有间位取除间烷基取代的苯胺外，所有间位取代苯胺的碱性都小于苯胺代苯胺的碱性都小于苯胺。C.C.当取代基处于氨基的当取代基处于氨基的邻位时邻位时，除考虑诱导和共轭效，除考虑诱导和共轭效应外，还要考虑取代基与胺基之间的空间位阻与形成氢键等应外，还要考虑取代基与胺基之间的空间位阻与形成氢键等原因，对碱性有不同程度的影响。原因，对碱性有不同程度的影响。综合以上因素：综合以上因素：1.1.对

11、于邻对位定位基对于邻对位定位基（1 1）烷烃类定位基）烷烃类定位基 诱导和超共轭效应都是供电子，但都比较弱，邻位时，诱导和超共轭效应都是供电子，但都比较弱，邻位时，空间效应为主，间、对位以电子效应为主。空间效应为主，间、对位以电子效应为主。对对间间邻邻第二十二页，本课件共有44页（2 2）具有孤电子对的取代基（）具有孤电子对的取代基（-OH-OH、-NH-NH2 2、X X等）：等）：由共轭效应起主导作用。由共轭效应起主导作用。对对邻邻间间A.A.除卤素以外的定位基除卤素以外的定位基B.B.卤素类的定位基卤素类的定位基诱导与共轭效应共同起作用。诱导与共轭效应共同起作用。对对间间邻邻2.2.对于

12、间位定位基对于间位定位基间间对对邻邻第二十三页，本课件共有44页第二十四页，本课件共有44页第十四章第十四章 羧酸的性质羧酸的性质一、一、与碱的反应及羧酸盐与碱的反应及羧酸盐 应用：应用：用于分离、鉴别。用于分离、鉴别。二、羧基中羟基的取代反应二、羧基中羟基的取代反应第二十五页，本课件共有44页（1）反应模式）反应模式1.成酯反应成酯反应（2 2）酯化反应的机制）酯化反应的机制 （重点掌握第一种机理，包含内酯）（重点掌握第一种机理，包含内酯）*a*a 加成加成-消除机制消除机制 （酰氧键断裂）酰氧键断裂）质子转移质子转移消除消除消除消除-H2O-H+加成加成加成加成第二十六页，本课件共有44页

13、1 1 1 1O O O OROHROHROHROH，2 2 2 2O O O OROHROHROHROH酯化时按加成酯化时按加成酯化时按加成酯化时按加成-消除机制进行，消除机制进行，消除机制进行，消除机制进行，且反应速率为：且反应速率为：且反应速率为：且反应速率为：CHCH3 3OHRCHOHRCH2 2OHROHR2 2CHOHCHOHHCOOHCH3COOHRCH2COOHR2CHCOOHR3CCOOH酯化酯化反应机制的证明反应机制的证明同位素跟踪实验，同位素保留在酯内，而水为普通的水。同位素跟踪实验，同位素保留在酯内，而水为普通的水。羧酸与光活性醇的反应实验羧酸与光活性醇的反应实验,手

14、性保留。手性保留。第二十七页，本课件共有44页2.2.酰卤的生成酰卤的生成3.3.酰胺的生成酰胺的生成 羧酸与羧酸与NHNH3 3或或RNHRNH2 2、R R2 2NHNH作用，生成铵盐，然后加热脱水生成酰胺作用，生成铵盐，然后加热脱水生成酰胺或或N-N-取代酰胺。如：取代酰胺。如：第二十八页，本课件共有44页 丁二酸、戊二酸的二铵盐受热则发生分子内脱水和脱氨，生丁二酸、戊二酸的二铵盐受热则发生分子内脱水和脱氨，生成五元或六元环状酰亚胺。成五元或六元环状酰亚胺。4.4.酸酐的生成酸酐的生成 分子间脱水制备单酐：分子间脱水制备单酐：混合酸酐混合酸酐可用酰卤与羧酸盐一起共热的方法来制备。可用酰卤

15、与羧酸盐一起共热的方法来制备。第二十九页，本课件共有44页 丁二酸、戊二酸，只需加热即可生成五元环或六元环的丁二酸、戊二酸，只需加热即可生成五元环或六元环的 酸酐。酸酐。戊二酸酐戊二酸酐5.5.还原反应还原反应 羧酸在强还原剂羧酸在强还原剂LiAlHLiAlH4 4（NaBHNaBH4 4不能使羧基还原）不能使羧基还原）作用作用下，羧基可被还原成羟基，生成相应的下，羧基可被还原成羟基，生成相应的1ROH1ROH。第三十页，本课件共有44页三、三、羧酸的脱羧反应羧酸的脱羧反应（一）一元羧酸（一）一元羧酸1.当当-碳原子上连有吸电基时碳原子上连有吸电基时,较易脱羧较易脱羧:第三十一页，本课件共有4

16、4页2.某些芳香族羧酸脱羧某些芳香族羧酸脱羧.3.羧酸盐的脱羧反应羧酸盐的脱羧反应 汉斯狄克反应（制备少一个碳的溴代烷）汉斯狄克反应（制备少一个碳的溴代烷）自由基历程自由基历程第三十二页，本课件共有44页 科西（科西（Kochi）反应（制备少一个碳的氯代烷）反应（制备少一个碳的氯代烷）第三十三页，本课件共有44页（二）（二）二元酸的热分解反应二元酸的热分解反应:（）乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸（）乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:（）丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐（）丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐:二元羧酸受热，依两个羧基的二元羧酸受热，依两个羧基的相对位置相对位置不同，其不同，其产物各异

17、产物各异。戊二酸酐戊二酸酐第三十四页，本课件共有44页（）己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮（）己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮:与羟基酸、氨基酸的受热反应联系起来掌握。与羟基酸、氨基酸的受热反应联系起来掌握。第三十五页，本课件共有44页四、烃基上的反应四、烃基上的反应1.-氢的反应氢的反应红磷和三溴化磷是催化量的，过量的话会生成酰卤。红磷和三溴化磷是催化量的，过量的话会生成酰卤。第三十六页，本课件共有44页五、羧酸的制备方法五、羧酸的制备方法（一）氧化法（略）（一）氧化法（略）（二）腈的水解（伯卤代烃）：（二）腈的水解（伯卤代烃）：（三）由格氏试剂合成（合成多一个碳羧酸）（三）

18、由格氏试剂合成（合成多一个碳羧酸）第三十七页，本课件共有44页比如：比如：第三十八页，本课件共有44页（四）由羧酸制备（四）由羧酸制备-取代羧酸（碳链增长）取代羧酸（碳链增长）用强碱二异丙基胺基锂夺取用强碱二异丙基胺基锂夺取-氢，再用卤代烷发生烷氢，再用卤代烷发生烷基化。此法产率一般较高。基化。此法产率一般较高。89%合成由丙二酸二乙酯不能合成的羧酸，比如合成由丙二酸二乙酯不能合成的羧酸，比如-碳为季碳的有机酸。碳为季碳的有机酸。第三十九页，本课件共有44页（五）由羧酸制备（五）由羧酸制备-取代羧酸（碳链增长）取代羧酸（碳链增长）第四十页，本课件共有44页五、五、羟基酸羟基酸1.1.羟基酸的制法羟基酸的制法（甲）卤代酸水解（甲）卤代酸水解(1)-羟基酸羟基酸（乙）羟基晴水解（乙）羟基晴水解第四十一页，本课件共有44页(2)-羟基酸的合成羟基酸的合成ReformatskyReformatsky（瑞福马斯基）（瑞福马斯基）反应：反应：第四十二页，本课件共有44页3.羟基酸的化学性质羟基酸的化学性质脱水反应脱水反应-羟基酸羟基酸:两分子相互酯化两分子相互酯化,生成六元环的交酯。生成六元环的交酯。-羟基酸羟基酸:分子内脱水生成分子内脱水生成,-不饱和酸不饱和酸第四十三页，本课件共有44页感感谢谢大大家家观观看看第四十四页，本课件共有44页