醫(yī)用有機化學(xué)第章-羧酸及衍生物

1、藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) COOH COOH COOH COOH COOH COOH 1. 羧酸的分類和命名羧酸的分類和命名 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 2,3- 二甲基戊酸二甲基戊酸 (,-二甲基戊酸二甲基戊酸) 5 -甲基甲基-4 -乙基己酸乙基己酸 ( -甲基甲基- -乙基己酸乙基己酸) （2）不飽和羧酸）不飽和羧酸 2 -甲基甲基-3-戊烯酸戊烯酸 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 3 - 羧基羧基 -3- 羥基戊二酸羥基戊二酸 (檸檬酸檸檬酸) 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) COOH COOH

2、1,2-環(huán)戊基二甲酸環(huán)戊基二甲酸 COOH COOH鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸 （5）俗名）俗名:一般據(jù)最初來源一般據(jù)最初來源 HCOOH 甲酸甲酸（蟻酸蟻酸） 3-苯基丙烯酸苯基丙烯酸 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v羧基碳羧基碳sp2雜化雜化,平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu),鍵角約鍵角約120 v形成形成p-共軛體系共軛體系,氧的電子云移向羰基氧的電子云移向羰基,使使O-H極極 性增大性增大,弱酸性弱酸性 v電子云平均化電子云平均化,降低羰基降低羰基C的正電性的正電性,失去典型羰基失去典型羰基 性質(zhì)性質(zhì),不利親核加成不利親核加成 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 1、水

3、溶性、水溶性:(了解）了解） 低級脂肪酸低級脂肪酸易溶于水易溶于水,芳香羧酸芳香羧酸不溶于水不溶于水 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) vp-共軛體系共軛體系,氧的電子云移向羰基氧的電子云移向羰基,使使O-H極性增極性增 大大,酸性酸性 v形成的負(fù)離子由于共軛體系形成的負(fù)離子由于共軛體系,使負(fù)電荷分散而穩(wěn)使負(fù)電荷分散而穩(wěn) 定定,反應(yīng)向右反應(yīng)向右進(jìn)行進(jìn)行 v多數(shù)的羧酸是多數(shù)的羧酸是弱酸弱酸,pKa約為約為4-5 v酸性酸性:無機強酸無機強酸 羧酸羧酸 碳酸碳酸 酚酚 H2O醇醇 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化

4、學(xué) v與羧基直接或間接的原子團(tuán)對酸性的影響與羧基直接或間接的原子團(tuán)對酸性的影響: c d 二元羧酸酸性增強二元羧酸酸性增強,-COOH是吸電子基是吸電子基,酸性酸性 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) c d 兩個羧基間的兩個羧基間的距離越近距離越近,羧基吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)影響越大羧基吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)影響越大,酸酸 性越強性越強。 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) （4）酸性酸性（重要重要, ,補充補充） 強吸強吸弱吸弱吸弱斥弱斥 強斥強斥 共共 軛軛 + 誘誘 導(dǎo)導(dǎo) 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v羧酸中的羥基可以被其它原子或原子團(tuán)取代羧

5、酸中的羥基可以被其它原子或原子團(tuán)取代,生生 成成羧酸衍生物羧酸衍生物。羧酸分子中去掉羧基上的羥基后。羧酸分子中去掉羧基上的羥基后, 余下的原子團(tuán)叫做余下的原子團(tuán)叫做?；ｕ；?藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v用用SOCl2制備酰鹵制備酰鹵,副產(chǎn)物都是氣體副產(chǎn)物都是氣體,便于處理及便于處理及 提純。提純。 v羧酸與羧酸與PCl3,PCl5,SOCl2等等鹵化劑作用鹵化劑作用,羧基中的羧基中的 羥基被鹵原子取代羥基被鹵原子取代,生成酰鹵。生成酰鹵。 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐 丁二酸酐丁二酸酐 v具有五元或六元的環(huán)狀酸酐具有

6、五元或六元的環(huán)狀酸酐,可由二元酸受熱可由二元酸受熱分子分子 內(nèi)脫水內(nèi)脫水而得而得,可不加脫水劑可不加脫水劑 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 18 1 8 v羧酸一般發(fā)生羧酸一般發(fā)生酰氧鍵酰氧鍵斷裂斷裂,證明證明:同位素跟蹤實驗同位素跟蹤實驗 v提高產(chǎn)率提高產(chǎn)率:移走酯或水移走酯或水;增加一種反應(yīng)物增加一種反應(yīng)物 v反應(yīng)機理和反應(yīng)活性反應(yīng)機理和反應(yīng)活性（不作要求不作要求） 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v反應(yīng)可逆反應(yīng)可逆,蒸出產(chǎn)生的水蒸出產(chǎn)生的水,可提高酰胺的產(chǎn)率可提高酰胺的產(chǎn)率 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng):羧

7、酸分子中脫去羧基并放出羧酸分子中脫去羧基并放出CO2的反應(yīng)。的反應(yīng)。 ACH2COOHACH 3 + CO2 v一元羧酸很難直接脫羧一元羧酸很難直接脫羧, 若若-C上連有上連有強吸電子基強吸電子基,即即A= （-COOH, -CN, -C=O, -NO2, -X）時時, 加熱即可脫羧加熱即可脫羧; v芳香羧酸的脫羧反應(yīng)較脂肪族容易（芳香羧酸的脫羧反應(yīng)較脂肪族容易（不作要求不作要求） Cl3CCOOHCHCl3 + CO2 50 v生物體內(nèi)的脫羧反應(yīng)在生物體內(nèi)的脫羧反應(yīng)在脫羧酶脫羧酶的催化下進(jìn)行的催化下進(jìn)行 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) CH2=CH-CH2-CH2OHCH

8、2=CH-CH2-COOH LiAlH4 vLiAlH4:把羧基還原成羥基把羧基還原成羥基,不還原雙鍵。不還原雙鍵。 vNaBH4:不能使羧基還原不能使羧基還原,不還原雙鍵不還原雙鍵。 vH2/Pt :不還原羧基不還原羧基,還原雙鍵。還原雙鍵。 CH3CH2CH2COOHCH2=CH-CH2-COOH H2/Pt 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v-鹵代酸鹵代酸是重要的合成中間體是重要的合成中間體 v可合成可合成-羥基酸、羥基酸、-氨基酸等氨基酸等多種多種-取代酸取代酸 （反應(yīng)式不作要求反應(yīng)式不作要求） 6. 脂肪酸的脂肪酸的-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) （不作要求不作要求） 藥學(xué)院

9、化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) （1）乙二酸和丙二酸）乙二酸和丙二酸:脫羧生成一元羧酸脫羧生成一元羧酸 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 丁二酸酐丁二酸酐 戊二酸酐戊二酸酐 鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v更長碳鏈的二元羧酸更長碳鏈的二元羧酸:分子間脫水成聚酸酐分子間脫水成聚酸酐 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 1. 羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)羧酸衍生物的結(jié)構(gòu) L=X, RO-, RCOO-, -NH2(-NHR,-NR2) 9.2.1羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)和命名羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)和命名 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化

10、學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 1、酰鹵、酰鹵:“某酰鹵某酰鹵” 乙酰氯乙酰氯 丙烯酰氯丙烯酰氯 草酰氯草酰氯 苯甲酰溴苯甲酰溴 2、酸酐、酸酐:“某（酸）酐某（酸）酐”或或“某某（酸）酐某某（酸）酐”。 乙（酸）酐乙（酸）酐乙丙（酸）酐乙丙（酸）酐鄰苯二甲（酸）酐鄰苯二甲（酸）酐 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 3、酯、酯: “某酸某酯某酸某酯” 乙酸甲酯乙酸甲酯 乙二酸氫乙酯乙二酸氫乙酯 （酸性酯酸性酯） 苯甲酸芐酯苯甲酸芐酯 （苯甲酸苯甲酯苯甲酸苯甲酯） 乙二酸甲乙酯乙二酸甲乙酯 （中性酯中性酯） 乙酸乙烯酯乙酸乙烯酯 O CO C O O 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研

11、室 有機化學(xué)有機化學(xué) CH3C O NH2 乙酰胺乙酰胺 N-苯基乙酰胺苯基乙酰胺 （乙酰苯胺乙酰苯胺） 苯甲酰胺苯甲酰胺 N ,N 二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v若同一個氮原子上連有兩個酰基時若同一個氮原子上連有兩個?；鶗r,則稱為則稱為 “酰亞胺酰亞胺”。 H2CC H2CC O O NH C C NH O O 丁二酰亞胺丁二酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 9.2.3 羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì) 親核取代反應(yīng)親核取代反應(yīng) 親核試劑親核試劑:水、醇和氨水、醇和氨 活性活性:酰

12、鹵酰鹵 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v酯的酸性水解是酯化的逆反應(yīng)。酯的酸性水解是酯化的逆反應(yīng)。 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v酯的醇解酯的醇解,稱稱酯交換反應(yīng)酯交換反應(yīng) v在有機合成中在有機合成中,常用低級醇的酯通過酯交換反應(yīng)常用低級醇的酯通過酯交換反應(yīng) 來來制備高級醇的酯制備高級醇的酯 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué)v酰胺的氨解反應(yīng)是比較困難酰胺的氨解反應(yīng)是比較困難 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) 酰化反應(yīng)?；磻?yīng) v?；钚怎；钚?酰鹵酰鹵 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v活性由活性由親核加成活性親核加成活性和和消去活性消去活性共同決定的。共同決定的。 v活性活性:酰鹵酰鹵 酸酐酸酐 酯酯 酰胺（為什么酰胺（為什么?） 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室 有機化學(xué)有機化學(xué) v親核親核加成活性加成活性: v羰基羰基C上的正電荷越多上的正電荷越多,空間位阻越小空間位阻越小,越