第十章 有機酸

1、第十章 有機酸 講師：講師： 第二軍醫(yī)大學第二軍醫(yī)大學學習目標學習目標 第一節(jié)第一節(jié) 羧酸羧酸(Ar)CROHO或簡寫成(Ar)RCOOH 一元酸二元酸脂肪酸脂環(huán)酸飽和酸不飽和酸CH3HOOCCOOHCOOHCH2=CHCOOHHOOCCH=CHCOOH乙酸乙二酸丙烯酸丁烯二酸芳香酸COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH環(huán)己基甲酸1,2-環(huán)戊基二甲酸苯甲酸鄰苯二甲酸 CH3CH2CH2COOHCH3CH2CHCHCH2COOHCH3CH3 丁酸 3，4-二甲基己酸 CH3CH3CHCHCHCOOHCH3（CH2）7CHCH（CH2）7COOH COOHCH2CH2COOHCHCHCO

2、OHHOOCCH2COOHCH3HOOCCH2CHCH2CHCOOHC2H5HOOCCH2CH2COOHHOOCCH = CHCOOH RCOOH脫羧反應羥基的氫氧鍵斷裂呈酸性羥基被取代生成羧酸衍生物 +HRCOOH+RCOO- R COOH + NaOHR COONaH2O+RCOOH + Na2CO3RCOONa + CO2 + H2O22 + RCOONa + CO2 + H2ORCOOH NaHCO3 RCOOH H2CO3C6H5OHH2O C2H5OH 堿石灰強熱CH3 COOHNaO HCH4Na2CO3+HOOCCOOHHCOOH+CO2 RCOOHRCO羧酸?；?COOHR1

3、OHR2+H+COR1OR2+OH2COOHCH3OHC2H5+H+COCH3OC2H5+OH2 HCl+POCl3PCl5Cl+RCO+OHOCR RCOOHR+ROCR+H2OHOCOOCOP2O5 酸酐 RCOOHROCRH2OOCONH3NH4-NH2 HOHCO醛基羧基 COOH CH2CH2COOHCOOH CHCHCOOHCOOH用希臘字母 等注明羥基的位置-羥基丙酸（乳酸） 羥基丁二酸（蘋果酸） 2，3-二羥基丁二酸（酒石酸）COOHOHHOOHCOOHOH 鄰羥基苯甲酸（水楊酸） 3，4，5-三羥基苯甲酸（沒食子酸）（二）酮酸的結(jié)構(gòu)和命名 分子中含有羧基和酮基兩種官能團的化合

4、物稱為酮酸。酮酸的命名是以羧酸為母體，選擇包括羧基和酮基在內(nèi)的最長碳鏈作為主鏈，稱為“某酮酸”，并用希臘字母 等注明酮基的位置；或簡單稱為“某酰某酸”。COOHCH3COCH3CH2CCOOHO4 3 2 1COOHCH3COCH2丙酮酸 -丁酮酸 -丁酮酸（乙酰乙酸）HO O CCH2CO CO O HHO O CCH2CH2CO CO O H -酮丁二酸（草酰乙酸） -酮戊二酸 （二）化學性質(zhì) 1. 酸性 羥基酸及酮酸分子均含有羧基，因此都有酸性，能與堿反應生成鹽。 在醇酸中，羥基能增強羧酸的酸性，故-羥基丙酸的酸性比丙酸的酸性強；在酚酸中，羥基使羧基的酸性減弱，故鄰羥基苯甲酸的酸性比苯甲

5、酸的酸性弱。酮酸的酸性強于與相應的醇酸，更強于相應的羧酸。 -羥基丁酸 -丁酮酸蘋果酸 草酰乙酸COOHCH3COCH3CHCO O HO HH 丙酮酸 乳酸COOHCORH2SO4稀 150RCHO+CO2 CH3CCH2COOHO-CO2CH3CCH3O OHCOOHOH+CO2 CH3OHCHCOOHCH2CH3CHCHCOOH + H2O HOOCCHCH2COOHOHCCCO O HHHHO O C+ H2O CH3CH COOHOHCH3CHCH2COOHOH CHCOOHCHCOOHOHOH CCOOHCH2COOHCOOHHOCH2 COOHOHOHCOOH+濃H2SO4OCO

6、OHCOCH3CH3COOCOCH3 水楊酸 乙酸酐 乙酰水楊酸COOHCH3CO CH3CCH2COOHO第三節(jié) 對映異構(gòu)一、手性分子和對映體一、手性分子和對映體 手性乳酸分子的鏡像手性乳酸分子的鏡像 COOH COOH H C OH HO C H （） （） CH3 CH3 （一）手性分子 兩個乳酸分子正像人的左右手一樣不能完全重合，故乳酸分子是手性的，具有手性的分子稱為手性分子。 （二）對映異構(gòu)體 構(gòu)造相同，僅僅是原子或基團在空間排列的相對位置不同而形成的立體異構(gòu)體，稱為對映異構(gòu)體，簡稱對映體。 二、旋光性（一）偏振光（一）偏振光 普通光通過普通光通過NicolNicol棱鏡后得到的是只

7、在某一個平面內(nèi)棱鏡后得到的是只在某一個平面內(nèi)振動的光波，將這種光稱做平面偏振光，簡稱偏振光，將振動的光波，將這種光稱做平面偏振光，簡稱偏振光，將它振動所在的平面稱為偏振平面。它振動所在的平面稱為偏振平面。 平面偏振光的產(chǎn)生示意圖平面偏振光的產(chǎn)生示意圖 光源 Nicol 棱鏡 平面偏振光 （二）旋光性 化合物能使平面偏振光的振動方向發(fā)生改變的性能稱為旋光性旋光性（或稱光學活性）。具有旋光性的物質(zhì)稱為旋光旋光物質(zhì)物質(zhì)。 三、對映異構(gòu)體的表示方法三、對映異構(gòu)體的表示方法（一）費歇爾（Fischer）投影式1.手性碳原子 將這種與四個不同的原子或基因相連的碳原子稱為手性碳原子，也稱不對稱碳原子，用“*

8、”號表示 CH3C*HCOOH HOOCC* H C*HCOOH OH OH OH 乳酸 酒石酸 CH3 C*HCH2CH3 CH2 C*HC*HCHO I OH OH OH 2-碘丁烷 2,3,4-三羥基丁醛 手性甘油醛分子的鏡像 （）和（）不能夠完全重合，因此是手性分子。（）和（）是一對甘油醛的對映異構(gòu)體。 其投影方式是將一個手性碳原子的四面體立體模型投影在紙面上得到平面影像。稱為費歇爾投影式。 一對甘油醛對映異構(gòu)體的費歇爾投影式 CHO CHO H C* OH HO C* H CH2OH （） （） CH2OH CHO CHO H OH HO H CH2OH CH2OH 在在Fische

9、r投影式中：投影式中：（1）兩條相互垂直交叉的直線代表手性碳原子上的四個共價鍵，而交叉點代表手性碳原子。（2）連接于手性碳原子橫鍵上的兩個原子或基團表明在紙平面前面。（3）連接于手性碳原子豎鍵上的兩個原子或基團表明在紙平面后面。（4）一般習慣將最長碳鏈豎直投影在紙平面上，同時把命名時編號最小的碳原子放在上端。（二）D和L表示法 甘油醛的投影式如下： （1） （2） 在甘油醛的投影式中，總是把碳鏈豎立起來，醛基在上面，羥甲基在下面，第二個碳原子（手性碳原子）的羥基和氫原子在碳鏈的左右兩邊，右旋甘油醛的羥基在右邊，氫在左邊，如（1）標記為D型，命名為D-甘油醛，而左旋甘油醛的羥基在左邊，氫在右邊，

10、如（2）標記為L型，命名為L-甘油醛。CHOCH2OHOHHCHOHCH2OHHO 凡通過實驗證明其構(gòu)型與D-甘油醛相同的化合物，都叫做D型的，命名時標以“D”，而與L-甘油醛相同的，都叫做L型的，命名時標以“L”。 例如： D（）乳酸 L（+）乳酸 HOHCH3COOHHCH3COOHHO（三）R 和S表示法 R-S標記法次序規(guī)則包括以下內(nèi)容： （1）先比較直接與雙鍵碳原子相連的原子，原子序數(shù)大的排在前面。（2）如果與雙鍵碳原子直接相連的原子相同時，則再依序比較與該原子相連的原子的原子序數(shù)。（3）當連接的基團為不飽和基團時，應把雙鍵或叁鍵原子看作是它以單鍵和多個原子相連接。 2. R-S標記法 R-S標記方法示圖 假設四個原子或基團的優(yōu)先次序由大到小排列為abcd，首先從d到手性碳原子連線的延長線方向觀察其余原子或基團優(yōu)先次序由大到小的排列順序。若abc 按順時針方向排列，則該化合物構(gòu)型為R-構(gòu)型，若abc按逆時針方向排列，則該化合物構(gòu)型為S-構(gòu)型。 a a C b C c d