羧酸和取代羧酸课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Substituted Carboxylic Acid,Carboxylic Acid and,第十章,羧 酸 和 取 代 羧 酸,教学内容要求,羧酸的结构特点,羧酸和取代羧酸的命名,羧酸的酸性及其影响因素,；,羧酸衍生物的生成反应,；,二元羧酸受热反应,卤代酸、羟基酸的,特征反应,掌握：,羧酸及其衍生物的物理性质,羧酸的还原反应,；,脱羧反应,；,-,氢活性反应,邻基参与效应,了解：,*,*,sp,2,一、羧酸的结构,Note,：,A.,C=O,和,C,O,键长趋于平均化；,B.,羟基氢易电离；,C.,羰基碳正电性降低,第一节 羧酸,(Carboxylic acid),p-,共轭,二、羧酸的分类和命名,（一）分类,脂肪酸,芳香酸,饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,一元酸,多元酸,（二）命名,2-,甲基戊酸,（,-,甲基戊,酸）,环戊基乙酸,-,萘乙酸,2-,乙基,-3-,丁烯酸,3-,苯基丙烯酸（肉桂酸）,(E)-2-,丁烯酸（巴豆酸）,(1R,3R)-1,3-,环己烷二羧酸,酰基,对甲基苯甲酰基,三、羧酸的化学性质,(,一,),酸性,1.,影响酸性强弱的因素,电子效应；场效应；芳香酸邻位效应,FCH,2,COOH ClCH,2,COOH BrCH,2,COOH ICH,2,COOH,pK,a,2.67 2.87 2.90 3.16,CH,3,COOH ClCH,2,COOH Cl,2,CHCOOH Cl,3,CCOOH,pK,a,4.76 2.87 1.36 0.36,1.46 4.17 4.43,pK,a,电子效应：,场效应,(Field effect),：,pKa=6.07,pKa=5.69,pK,a,2.21 3.40 3.46 4.17,pK,a,3.00 4.12 4.17 4.54,芳香酸邻位效应：,COO,Na,羧酸的碱金属盐易溶于水,2.,羧酸酸性的应用：成盐；成酯；手性分子拆分,氨苄青霉素,（氨苄西林）,COOH,(,外消旋体,),(,非对映异构体,),(,乙酸对乙基苄酯,),1,、酯化反应,通式：,Note,:,酯化反应为可逆反应,(,二,),羧基中羟基的取代反应,思考题,1.,增大反应收率的方法？,2.,对药物生物利用度的影响？,实验事实：,酯化反应机理：,A.,亲核加成,-,消除（酰氧断键，大多数酯化反应）,反应速率：,醇：,酸：,CH,3,OH 1 2 3,HCOOHCH,3,COOHRCH,2,COOHR,2,CHCOOHR,3,CCOOH,B.,碳正离子机理（烷氧断键，叔醇）,C.,酰基正离子机理（部分取代芳酸）,2,、生成酰卤,五氯化磷,三氯氧磷,氯化亚砜（亚硫酰氯）,三氯化磷,亚磷酸,3,、生成酸酐,制备混酐：,制备环酐：,4,、生成酰胺,酰胺键,请指出氨苄青霉素中的酰胺键,卤素,酰卤,烷氧基,酯,氨基,酰胺,酰氧基,酸酐,羧酸衍生物制备小结：,(,三,),还原反应,Note:,硼氢化钠不能还原羧酸,(,四,),H,的卤代反应,机理：,-,OH,NH,3,CN,-,-,羟基酸,-,氨基酸,H,2,O/H,+,二元酸,合成意义：,完成下列转化：,（五）脱羧反应,Note:A.,-,碳上连有吸电子基的羧酸易脱羧,B.,邻、对位连有吸电子基的芳酸易脱羧,-,酮酸易脱羧,-,羟基酸,-,酮酸,(,六,),脂肪族二元羧酸的脱水和脱羧反应,+,+,23,个,C,45,个,C,+,+,+,+,+,+,67,个,C,(n6),nHOOC(CH,2,),n,COOH,高温,7,个,C,(,七,),甲酸及草酸的特殊反应,四、羧酸的制备,1,、氧化法,2,、腈水解,3,、格氏试剂羧化,一、取代羧酸的分类和命名,(R)-2-,羟基丁二酸（苹果酸）,2-,氨基,-4-,甲硫基丁酸,丙酮酸（,-,氧代丙酸）,-,羟基丁酸,第二节 取代羧酸,(Substituted carboxylic acid),2,3-,二羟基丁二酸（酒石酸）,3-,羧基,-3-,羟基戊二酸（柠檬酸）,2-,羟基丙烷,-1,2,3-,三羧酸,-,酮戊二酸,二、取代羧酸的化学性质,（一）卤代酸的化学性质,1.,-,卤代酸的消除反应,2.,-,-,卤代酸的成酯反应,3.,-,卤代酸的水解,S,N,2,机理，构型翻转,邻基参与效应,(Neighboring group participation),机理：,构型保持,实验事实,构型保持,产物重排,邻基参与发生的特点：,环状中间体生成；,立体化学特征；,反应速率明显加快,G:,反式,C,6,H,5,S H,顺式,C,6,H,5,S,相对反应速率,7000,1,0.16,反式异构体存在邻基参与效应,乙交酯,羟基乙酸,(1),-,醇酸脱水得交酯,1.,受热脱水反应,（二）醇酸的化学性质,-,羟基丙酸,丙交酯,(2),-,醇酸脱水得,-,不饱和酸,+,-,羟基丁酸,2-,丁烯酸,-,丁内酯（,1,4-,丁内酯）,(3),-,醇酸和,-,醇酸脱水得,5,员或,6,员环内酯,-,羟基丁酸钠,（麻醉药）,-,羟基丁酸,-,羟基戊酸,(3-,甲基,-5-,羟基,己酸钠,),-,甲基,-,-,羟基,己酸钠,-,戊内酯,+,NaOH,(3-,甲基,-1,5-,己内酯,),-,甲基,-,己内酯,2.,氧化反应,三、取代羧酸的制备,（一）卤代酸,（二）羟基酸,Note:Reformatsky Reaction,；有机锌试剂不与酯反应。,知识扩展：酮体与糖尿病,酮体是,-,丁,酮,酸、,-,羟基丁酸及,丙酮,的统称。它是,脂肪,酸在肝脏线粒体中,氧化分解,的产物。,-,丁,酮,酸在脱氢酶的催化下还原生成,-,羟基丁酸；,-,丁,酮,酸,经,脱羧,反应,生成丙酮,。,丙酮随肺呼吸排出体外，,-,丁,酮,酸、,-,羟基丁酸进入血液，成为肌肉组织，尤其是脑细胞能量的重要来源。健康人体血液中酮体的浓度,约,为,10mg/L,，当饥饿、禁食或胰岛素不足时酮体的浓度可高达正常健康人体的,500,倍以上。,-,丁,酮,酸和,-,羟基丁酸都是酸性化合物，血液中酮体的浓度过高将导致酮体,酸中毒,。酮体酸中毒常会发生在未治疗的,型,糖尿病,和血糖控制,不好,的型糖尿病患者中。通过检测血液中酮体的水平可以作为型,糖尿病,辅助诊断的手段以及型糖尿病患者血糖控制好坏的依据。,