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会计学1chapter羟基酸羰基酸及对映异构的概念羟基酸羰基酸及对映异构的概念 羧酸中烃基上的氢原子被羟基取代而生成的化合物称为羟基酸。2-羟基丙酸-羟基丙酸（乳酸）3-羟基-3-羧基戊二酸-羟基-羧基戊二酸（柠檬酸）2-羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸（水扬酸）或或或第一节 羟基酸（一）羟基酸的命名母体：羧酸CH3CHCOOHOHCH2COOHCH2COOHCCOOHHOOHCOOH羟基酸的命名第1页/共32页CH3CH2COOHCH3CHCOOHOH（二）羟基酸的性质 具有羟基和羧基的各种反应,由于两个官能团相互影响,还具有一些特性.（1）酸性吸电基PKaOHCH2CH2COOH羟基酸的性质第2页/共32页（2）脱水反应-羟基酸:两分子相互酯化,生成六元环的交酯.CH3CH3C O CC O COOHOHOCH3CHCO2H2O-羟基丙酸丙交酯CH3CHC OHOHO 羟基酸的性质第3页/共32页CH2CH2CH2CH2C OOHOH-羟基酸:分子内脱水生成,-不饱和酸。-和-羟基酸:生成五元环和六元环的内酯。-戊内酯-羟基戊酸OHCH2CHCOOHHH2CCOOHCHOO羟基酸的性质第4页/共32页第二节 羰基酸羰基酸: 分子中含有羰基和羧基的化合物.CHCOHOO OCH2COHOCH3COCOHOCH3COCH2乙醛酸丙醛酸丙酮酸2-丁酮酸乙酰甲酸2-氧代丙酸乙酰乙酸3-氧代丁酸或或或或CHCOHOO O羰基酸第5页/共32页CH2COOC2H5CHCOOC2H5HCH3CH3CH3COOC2H5CH2COOC2H5HCH3COOC2H5CH2COOC2H5HCH3COOC2H5CH2COOC2H5H(一）乙酰乙酸乙酯的制法克莱森（Claisen）酯缩合反应：酯 + 含活泼亚甲基化合物碱性催化剂缩合产物（酯、醛、酮、腈等）（在活泼亚甲基上引进酰基）例：C2H5ONaCH3COCH2OC2H5COC2H5ONaCH3CH2CH3C CHOCOOC2H5乙酰乙酸乙酯的制法第6页/共32页（二）酮烯醇互变异构乙酰乙酸乙酯酮的反应烯醇的反应CH3C CH2COOC2H5OCH3COHCHCOOC2H5酮式 烯醇式NaBH4H2N YY=OH, NHPh等HCNCH3C CH2COOC2H5N YCH3C CH2COOC2H5OHCNCH3CCH2COOC2H5OHHPCl5CH3COClCH3CClCHCOOC2H5CH3COCOCH3CHCOOC2H5Br2褪色FeCl3紫色酮烯醇互变异构第7页/共32页CH3C CHOHCOC2H5O存在互变异构的原因：亚甲基上的氢活泼容易失去，与氧结合形成烯醇。生成的烯醇比较稳定是由于：分子内氢键:CCHCOHOOC2H5CH3p-共轭电子离域:CH3C CH2COOC2H5OCH3COHCHCOOC2H5常温下含量92.57.5 分离 (石英容器) 41(267Pa) 33(267Pa)酮烯醇互变异构第8页/共32页（三）乙酰乙酸乙酯的性质（1）酮式分解（2）酸式分解2CH3CONaO+ C2H5OHCH3COCH2COOC2H55%NaOHCH3COCH2COO水水解解NaH+CH3COCH2COOHCH3COCH3CO2OCH3C CH2COOC2H540%NaOH乙酰乙酸乙酯的性质第9页/共32页OCH3C CH2COOC2H5（3）乙酰乙酸乙酯甲亚基的活性分子中的亚甲基影响，比较活泼，与醇钠等强碱作用，生成乙酰乙酸乙酯的钠盐.CH3COCHCOOC2H5 Na+负碳亲核试剂负碳亲核试剂CH3COCH2COOC2H5C2H5ONa受两个羰基的CH3COCHCOOC2H5RRX(1 2 )C2H5ONaCH3COCCOOC2H5 Na+RCH3COCCOOC2H5RRRX乙酰乙酸乙酯的性质第10页/共32页RRCHCOHOCH3CCH RRO(四)乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 烷基和二烷基取代的乙酰乙酸乙酯可进行酮式分解或酸式分解,合成取代乙酸和取代丙酮.CH3COCCOOC2H5RR5%NaOH,H+CO2 , 40%NaOH,H+酮式分解酸式分解()(乙酰乙酸乙酯在合成上的应用第11页/共32页CH3CCH2COOC2H5O C2H5ONa CH3CH2CH2BrCH3CCHCOOC2H5CH2CH2CH3O C2H5ONa CH3ICH3CCCOOC2H5OCH3CCCOOC2H5CH3CH2CH2CH3O5%NaOHH+CO2CH3CCHCH2CH2CH3CH3O(1)合成甲基酮：例:合成CH3CCHCH2CH2CH3CH3O乙酰乙酸乙酯在合成上的应用第12页/共32页（2）合成一元酸例合成2-甲基戊酸CH3CH2CH2CHCOOHCH3CH3CCH2COOC2H5O C2H5ONa CH3CH2CH2Br C2H5ONa CH3ICH3CCCOOC2H5CH3CH2CH2CH3O 40%NaOH,H+CH3CH2CH2CHCOOHCH3乙酰乙酸乙酯在合成上的应用第13页/共32页第三节 对映异构的概念异构现象构造异构分子中原子成键顺序不同。（分子式相同，构造式不同）碳架异构官能团位置异构官能团异构互变异构立体异构构象异构顺反异构对映异构分子中原子成键顺序相同，在空间排列的方式不同。（分子式同，构造式同，构型式不同）异构现象第14页/共32页（一）物质的旋光（1）平面偏振光 光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。普通光 如果使单色光通过Nicol 棱镜，只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜，因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面上振动，这种只在一个平面上振动的光就是平面偏振光。平面偏振光平面偏振光第15页/共32页（2）旋光仪旋光仪示意图 在盛液管中放入旋 光性物质后，偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合物，用(+) 表示； 能使偏振光向左旋转的，称为左旋化合物，用(-) 表示。旋光仪第16页/共32页（二）比旋光度 旋光性物质使偏振光旋转的角度称为旋光度,用表示. 物质旋光度的大小与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的有关.（1）旋光度旋光度第17页/共32页 lBt比旋光度公式如下：: 测得的旋光度；B : 质量浓度，g/ml； l: 盛液管的长度，dm; t: 测定时的温度; : 光源的波长. 通常用比旋光度来表示物质的旋光属性。（2）比旋光度 在一定条件下,某物质的旋光性为一常数,称为比旋光度.比旋光度第18页/共32页(三）手性分子和对映异构（1）手性分子 化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物在空间有两种不同排列，即两种构型.这两种不同构型的化合物相互不能重叠,像人的两只手.2-丁醇CH3CHCHCH3OH手性分子和对映异构第19页/共32页（2）手性碳原子： 与四个不同的原子或集团相连的碳原子为手性原子，或不对称碳原子，用C*表示。CH3CHCH2CH3OH*CH3CHCHCHCH2CH3*Cl Cl Cl* *手性分子和对映异构第20页/共32页（3）对映异构： 互为镜象，但不能叠合的两种不同构型的化合物.物理性质: 一般物性相同,但使偏振光平面旋转方向不同,旋光大小数据相同.化学性质: 一般化性相同,但与手性试剂反应时,反应速率差别大,有时只与一种异构体反应.手性分子和对映异构第21页/共32页(4)对映异构的判断分子中没有对称面，也没有对称中心.CH CH2CH3CH3ClCH CH3CH3Cl非手性分子手性分子*手性分子和对映异构第22页/共32页(四）具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法（1）Fischer投影式2-丁醇的球棒模型四面体式CH3HOC2H5HCH3HC2H5OH 用平面形式表示具有手性碳原子分子的立体模型的式子为Fischer投影式。具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法第23页/共32页Fischer投影式OHHCH3C2H5HOHCH3C2H5规定:手性碳放在平面上，用横竖线交点表示。横的表示伸向前方.竖的表示伸向后方.习惯上:把含碳原子的基（主碳链)放在竖键的方向.编号较小的放在上端.具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法第24页/共32页CC2H5HOH3CHCC2H5OHCH3H（2）透视式具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法第25页/共32页（五）构型的标记（1）D,L标记法确定对映体的相对构型.选（+)-甘油醛为标准，指定其构型为型：指定（-)-甘油醛的构型为型：D-(+)甘油醛D-(-)甘油醛注意！构型DL和旋光方向(+)(-)是两套不相干的符号；DL表示分子中原子在空间的排列方式；(+)(-)使表示平面偏振光扭转的方向.HOCH2OHCHOHOHCH2OHCHOHD,L标记法第26页/共32页 凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物，或可以转变成D-甘油醛的化合物，都具有与D-甘油醛相同的构型，即D型。与L-甘油醛的相同构型的化合物则是L型。局限:只能表示简单有机化合物的构型.有时采用不同方法所得到的同一个化合物，可以是D型，也可以是L型.人为规定：D,L标记法第27页/共32页（B）然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方，再看其它三个基的排列位置，如果由大到小是顺时针排列的，是R型，反时针方向是S型。（2）R,S标记法步骤：（A）首先把与手性碳原子相连的四个原子或基按次序规则排列次序，R,S标记法第28页/共32页观察者2-丁醇举例：(R)-R,S标记法第29页/共32页简便方法： 左右手规则：最小集团在那一侧，就用那只手。食指代表横键的集团，中指代表竖键上方的集团，拇指代表竖键下方的集团。把手转向自己，手腕则是离自己最远的最小集团。食指、中指、拇指所代表的集团按由大到小的顺序顺时针构型为R，逆时针为S。HOHCH3C2H5最小集团在右侧，用右手。食指拇指中指集团由大到小的顺序为：OH C2H5 CH3食指 拇指 中指顺时针：构型为R。例：R,S标记法第30页/共32页 Fischer投影式中最小集团在上下者，另外三个集团按次序规则由大到小的顺序排列，顺时针构型为R，逆时针构型为S。 最小集团在左右着，则相反：顺时针构型为S，逆时针构型为R。OHCHOHOCH2HHCH3C2H5OHCHOHOHCH2OHCOOHHOHCH3甘油醛1231232-丁醇(R) -(S)-乳酸甘油醛(S)-(R) -123123R,S标记法第31页/共32页
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