大学有机化学羧酸衍生物.ppt

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1、邓健 制作 叶玲 审校1第十一章第十一章 羧羧 酸酸 衍衍 生生 物物 第一节第一节 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名 第二节第二节 羧酸衍生物的结构羧酸衍生物的结构 第三节第三节 羧酸衍生物的性质羧酸衍生物的性质人民卫生电子音像出版社2第十一章第十一章 羧羧 酸酸 衍衍 生生 物物 羧基中的羧基中的-OH被其它原子或基团取代后所生成的化被其它原子或基团取代后所生成的化合物，称为合物，称为羧酸衍生物羧酸衍生物(carboxylic acid derivatives)。第十一章 羧酸衍生物 OHCORCOCOOHCHNH2RCOOHRCOOHCHOHRCOOHCHXRCOCOOHCHNH2RCO

2、OHRCOOHCHOHRCOOHCHXRNH2OROCORCORCORCORXCORNH2OROCORCORCORCORXCOR酰卤酰卤酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校3ROCROCXOCORROCROCORNH2酰酰 卤卤酯酯酰酰 胺胺酸酸 酐酐ROCL(Ar)酰酰 基基acyl group离去基离去基Leaving group 是含氧酸分子中去掉是含氧酸分子中去掉 后余下的后余下的基团。分基团。分羧酸的酰基、磺酰基、无机含氧酸的羧酸的酰基、磺酰基、无机含氧酸的酰基酰基三类。三类。第十一章 羧酸衍生物 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社4根据相

3、应的酸命名酰基根据相应的酸命名酰基:“某某酸酸” “某某酰基酰基”乙乙 酸酸acetic acid CH3COHOCH3COCOOHCO苯甲酸苯甲酸 benzoic acid SOOHOSOO苯磺酸苯磺酸 苯磺酰基苯磺酰基 乙酰基乙酰基(acetyl) 苯甲酰基苯甲酰基 benzoyl第十一章 羧酸衍生物 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校5第一节第一节 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名 第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（一、酰卤） 一、酰卤的命名一、酰卤的命名 常见的为常见的为酰氯酰氯和和酰溴：酰溴：“ CH3COBrC ClOC ClO乙酰溴乙酰溴 acetyl

4、bromide 苯甲酰氯苯甲酰氯benzoyl chloride 环己基甲酰氯环己基甲酰氯 Cyclohexanecarbonyl chloride CH2CH C ClO上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社6第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（二、酸酐） 二、酸酐的命名二、酸酐的命名 酸酐酸酐分为单酐和混酐分为单酐和混酐 l ：“羧酸名羧酸名”“酐酐” ：“简单羧酸名简单羧酸名”“复杂羧酸名复杂羧酸名”“酐酐” 乙（酸）酐乙（酸）酐acetic anhydride 苯甲酸酐苯甲酸酐benzoic anhydride CH3COOCH3COCH3COCH3CH2COO乙丙

5、酐乙丙酐乙酸丙酸酐乙酸丙酸酐OOO上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校7CH2COOCH3CHCO邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐Phthalic anhydrideOOO2-甲基丁二酸酐甲基丁二酸酐2-Methylbutanedioic anhydride第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（二、酸酐） 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社8第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（三、酯） 三、酯的命名三、酯的命名 l 一元醇的酯：一元醇的酯：某酸某某酸某( (醇醇) )酯酯l 多元醇的酯：多元醇的酯：某醇某酸酯某醇某酸酯CH3C OCH2CH3OCH3C OC

6、H2O乙酸乙酯乙酸乙酯Ethyl acetate 乙酸苄酯乙酸苄酯benzyl acetate 上页上页下页下页首页首页COOHCOOC2H5COOC2H5COOC2H5COOCH3COOC2H5乙乙二二酸酸氢氢乙乙酯酯乙乙二二酸酸甲甲乙乙酯酯乙乙二二酸酸二二乙乙酯酯乙二酸单乙酯乙二酸单乙酯邓健 制作 叶玲 审校9CH2OCCH3CH2OCCH3OOCH2OCCH3CH2OCCH3O OO OCH2OCC15H31CHOCC15H31CH2OCC15H31OOOCH2OCC15H31CHOCC15H31CH2OCC15H31O OO OO O乙二醇乙二醇二乙酸酯二乙酸酯Ethylene dia

7、cetatel 内酯的命名内酯的命名：将相应的：将相应的“酸酸”变为变为“内内酯酯”, 必须标明原羟基的位置。必须标明原羟基的位置。 OOCH3OOCH34-甲基甲基-5-戊内酯戊内酯 第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（三、酯） 上页上页下页下页首页首页 - -甲基甲基- - - -戊内酯戊内酯 (2-(2-甲基甲基-4-4-戊内酯戊内酯) )OO人民卫生电子音像出版社10四、酰胺的命名四、酰胺的命名 第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（四、酰胺） 伯酰胺伯酰胺仲酰胺仲酰胺叔酰胺叔酰胺l伯酰胺伯酰胺：“酰基名酰基名” ” + “+ “胺胺”l仲酰胺仲酰胺：“N-某基某

8、基” + “酰基名酰基名” + “胺胺”l叔酰胺叔酰胺：N,N-二某基某酰胺二某基某酰胺; N-某基某基-N-某基某酰胺某基某酰胺 乙酰胺乙酰胺Acetamide N-甲基苯甲酰胺甲基苯甲酰胺 N-MethylbenzamideN,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺N,N-Dimethylformamide (DMF)CH3CNH2OCH3HCNOCH3CH3HCNO上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校11l 环状的酰胺称为环状的酰胺称为内酰胺内酰胺(Lactam)。NHH3COl 亚酰胺亚酰胺(imide)的命名似酰胺。的命名似酰胺。 CCOO 邻苯二甲酰亚胺邻苯二甲酰亚胺Phthali

9、mide -己内酰胺己内酰胺-Hexanolactam第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名（四、酰胺） 上页上页下页下页首页首页内酰胺的命名与内酯相似。内酰胺的命名与内酯相似。 人民卫生电子音像出版社12H3CH2CCOCCH3OOCONCH2CH3COOCH2CN(CH3)2O(1)(2)(4)(3)第十一章 羧酸衍生物 第一节 羧酸衍生物的命名 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校13CH3CON CH3 CH2CH3第十一章 羧酸衍生物 第二节 羧酸衍生物的结构 第二节第二节 羧酸衍生物的结构羧酸衍生物的结构 RCLORCLO -+RCLO -+L= - -Cl, B

10、r Cl, Br - -OCOR OCOR - -OR OR - -NHNH2 2, ,- -NHR,NHR,- -NRNR2 2酰卤酰卤酸酐酸酐 酯类酯类酰胺酰胺上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社14OCl酸酐键酸酐键OOCH3-COC-CH3O OO OCH3-COC-CH3酰氯键酰氯键CH3OOCH3CH2酯键酯键第十一章 羧酸衍生物 第二节 羧酸衍生物的结构 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校15O CH3CNHCH3 CH3CONHCH3CH3CO ONHCH3147pmp p-共轭共轭139pm有部分双键性质有部分双键性质p-p p 共轭体系，酰胺共轭体系，

11、酰胺中中 原子几乎原子几乎无碱性无碱性第十一章 羧酸衍生物 第二节 羧酸衍生物的结构 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社16第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（一、物理性质） 第三节第三节 羧酸衍生物的性质羧酸衍生物的性质一、物理性质一、物理性质 l酰卤酰卤 具刺激气味的液体具刺激气味的液体低于相应酸低于相应酸l酸酐酸酐 具刺激气味的液体具刺激气味的液体低于相应酸低于相应酸l 酯酯 具愉快气味的液体具愉快气味的液体低于相应酸低于相应酸l酰胺酰胺 多为固体多为固体高于相应酸高于相应酸性状性状 沸点沸点溶解性溶解性 均能溶于苯均能溶于苯,乙醚乙醚,丙酮等丙酮等有机溶剂，有机

12、溶剂，6C的酰胺的酰胺能溶于水能溶于水(与与水形成氢键水形成氢键)上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校17CH3-CNH2O OCH3-CNHCH3O OH-C-N(CH3)2O O597373MWmp/bp /82.328-61221.2204165597373MWmp/bp /82.328-61221.2204165第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（一、物理性质） 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社18CORL二、化学性质二、化学性质 第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（二、化学性质） 亲核试剂亲核试剂亲核试剂亲核试剂进攻位点进攻位点进攻位点

13、进攻位点 : 酰基都连着一个能被其他基团取代酰基都连着一个能被其他基团取代的负性原子或基团，因而具有相似的化学性质。的负性原子或基团，因而具有相似的化学性质。：水解、醇解、氨解。水解、醇解、氨解。上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校19RCClORCOOCRORCORORCNH2O+ :NuO+RCL-NuORCRCOHORCORORCNHRORCNR2OHClHO CROHORHNH2L:+(H-L)水解醇解氨解 反应结果是离去基团反应结果是离去基团 L 被亲核试剂被亲核试剂 Nu 所取代所取代,故这类反应故这类反应称为称为, 也称为也称为或或。 第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸

14、衍生物的性质（二、化学性质） 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社20 羧酸衍生物可以在酸性和碱性条件下与许多亲核试剂发生酰基亲核取代反应。 在取代过程中经历了和消除消除反应两个步骤。 LCNuRO- : Nu-CORL羧酸衍生物在羧酸衍生物在下的亲核取代反应通式下的亲核取代反应通式 加成加成 消去消去 第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（二、化学性质） 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校21 : Nu-CORLCORNu : L-LCNuRO- 羧酸衍生物分子中的羧酸衍生物分子中的电子效应电子效应和和空间效应空间效应影影响酰基的亲核取代反应速率。响酰基的亲核

15、取代反应速率。 l 羰基的正电性越强、位阻越小羰基的正电性越强、位阻越小, 越有利于越有利于亲核加成亲核加成l 离去基碱性越弱离去基碱性越弱, 基团越易离去基团越易离去, 越有利于越有利于消去消去离去基的离去能力：离去基的离去能力：l 羧酸衍生物酰化反应活性羧酸衍生物酰化反应活性: 第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（二、化学性质） 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社22Acid chlorideCORClCOROCORAcid anhydrideCORORCORNH2EsterAmide 一般来说，高活性的羧酸衍生物易转化为低活性的羧酸衍生物。酰卤很容易转化为酸酐、酯

16、和酰胺；酸酐很容易转化为酯和酰胺;酯能转化为酰胺;而酰胺仅能被水解成羧酸。高高活活性性高高活活性性低低活活性性低低活活性性第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（二、化学性质） 上页上页下页下页首页首页邓健 制作 叶玲 审校23(hydrolysis)HOHORCOH + HX O ORCOH + HX ORCOHO ORCOHORCOHO ORCOHORCOH + HO-RO ORCOH + HO-RCH3CONH2H2OCH3COONH3OH-CH3CONH2H2OCH3COONH3OH-CH3CONH2H2OCH3COONH3OH- 酰卤酰卤与水立即反应。与水立即反应。酸酐酸酐在热水中反应较快。在热水中反应较快。酯酯需要需要 碱碱或无机酸催化并加热才水解或无机酸催化并加热才水解(酸催化时反应可逆，碱催化可酸催化时反应可逆，碱催化可完全水解完全水解 )。酰胺酰胺水解较酯更困难。水解较酯更困难。O ORCORO OR-CO-C-RO OO ORCX第十一章 羧酸衍生物 第三节 羧酸衍生物的性质（二、化学性质） 上页上页下页下页首页首页人民卫生电子音像出版社24(C6H5)2C