第10章羥基酸和羰基酸

1、藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)第第10章章 羥基酸和羰基酸羥基酸和羰基酸 藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v羧酸分子中烴基上的氫原子被其他官能團(tuán)取代羧酸分子中烴基上的氫原子被其他官能團(tuán)取代后的生成物稱為后的生成物稱為取代羧酸取代羧酸。取代羧酸可分為。取代羧酸可分為鹵鹵代酸代酸、羥基酸羥基酸、羰基酸羰基酸或或氨基酸。氨基酸。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.1 羥基酸的結(jié)構(gòu)和命名羥基酸的結(jié)構(gòu)和命名v醇酸：醇酸：羥基酸分子中羥基連在脂肪烴基上羥基酸分子中羥基連在脂肪烴基上-羥基丙酸（羥基丙酸（2-羥基丙酸）羥基丙酸）乳酸乳酸羥基丁二酸羥基丁二酸

2、蘋果酸蘋果酸2,3-二羥基丁二酸二羥基丁二酸酒石酸酒石酸藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v酚酸：酚酸：羥基酸分子中羥基直接連在芳環(huán)上羥基酸分子中羥基直接連在芳環(huán)上3-羧基羧基-3-羥基戊二酸羥基戊二酸檸檬酸（檸檬酸（p242命名較少見命名較少見）鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸水楊酸水楊酸3,4,5-三羥基苯甲酸三羥基苯甲酸沒食子酸沒食子酸藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.2 羥基酸的物理性質(zhì)（了解）羥基酸的物理性質(zhì)（了解）1、醇酸：水溶性通常都大于相應(yīng)的脂肪酸或醇。、醇酸：水溶性通常都大于相應(yīng)的脂肪酸或醇。2、酚酸：多為晶體，有的微溶于水，有的易溶于水、酚酸：多為

3、晶體，有的微溶于水，有的易溶于水10.3 羥基酸的化學(xué)性質(zhì)羥基酸的化學(xué)性質(zhì)酸性酸性脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng)脫水脫水羥基的氧化羥基的氧化v既有既有-OH的性質(zhì)，又有的性質(zhì)，又有-COOH的性質(zhì)的性質(zhì)v酚酸可以使酚酸可以使FeCl3顯色顯色藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.3.1 酸性酸性v醇酸：醇酸： 羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使酸性酸性： 鹵代酸鹵代酸 羥基酸羥基酸 羧酸羧酸 羥基離羰基愈遠(yuǎn)，對酸性的影響愈少。羥基離羰基愈遠(yuǎn)，對酸性的影響愈少。 -羥基酸羥基酸 -羥基酸羥基酸 -羥基酸羥基酸 v酚酸：酚酸：藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v解釋：

4、解釋：分子內(nèi)的氫鍵，使負(fù)離分子內(nèi)的氫鍵，使負(fù)離子穩(wěn)定，子穩(wěn)定，酸性酸性-OH在對位，在對位，共軛效應(yīng)共軛效應(yīng) 誘導(dǎo)效應(yīng)，誘導(dǎo)效應(yīng)， -OH斥電子（總效應(yīng)），斥電子（總效應(yīng)），酸性酸性-OH在間位，以誘導(dǎo)效應(yīng)為主在間位，以誘導(dǎo)效應(yīng)為主（共軛受到阻礙）（共軛受到阻礙），由于距離大，由于距離大， 吸電子誘導(dǎo)較弱，吸電子誘導(dǎo)較弱，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(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.3.2 醇酸的氧化反應(yīng)醇酸的氧化反應(yīng)(了解）了解）CH3HCOHCOOHOHCH3COCOOH乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 v醇酸在體內(nèi)的氧化通常在酶的催化下進(jìn)行醇酸在體內(nèi)的氧化通常在酶的催化下進(jìn)行v-醇酸醇酸分子中的羥

5、基受羧基吸電子效應(yīng)的影響，分子中的羥基受羧基吸電子效應(yīng)的影響，比醇比醇更易被氧化更易被氧化藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)1.-醇酸（醇酸（分子間脫水分子間脫水生成生成交酯交酯） 10.3.3 醇酸的脫水反應(yīng)醇酸的脫水反應(yīng)丙交酯丙交酯-羥基丙酸羥基丙酸2.-醇酸（醇酸（分子內(nèi)脫水分子內(nèi)脫水生成生成,-不飽和酸不飽和酸（烯酸烯酸）CH3CHCH2COOHOHCH3CH=CHCOOHH+共軛體系（共軛體系（穩(wěn)定穩(wěn)定）藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)3.-醇酸（醇酸（分子內(nèi)的酯化分子內(nèi)的酯化生成環(huán)狀生成環(huán)狀內(nèi)酯）內(nèi)酯）-丁內(nèi)酯丁內(nèi)酯-醇酸醇酸因此游離的因此游離的-醇酸

6、很難存在，通常以鹽的形式保存。醇酸很難存在，通常以鹽的形式保存。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v-醇酸醇酸較難生成內(nèi)酯，生成的較難生成內(nèi)酯，生成的-內(nèi)酯也容易開環(huán)。內(nèi)酯也容易開環(huán)。v某些中草藥的有效成分常常含有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)某些中草藥的有效成分常常含有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)v羥基和羧基相隔五個(gè)羥基和羧基相隔五個(gè)C以上以上，受熱生成，受熱生成鏈狀聚酯鏈狀聚酯。4. -醇酸（醇酸（分子內(nèi)的酯化分子內(nèi)的酯化生成環(huán)狀生成環(huán)狀內(nèi)酯）內(nèi)酯） -醇酸醇酸 戊內(nèi)酯戊內(nèi)酯藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v酚酸的羧基處于羥基的鄰位或?qū)ξ粫r(shí)，受熱后酚酸的羧基處于羥基的鄰位或?qū)ξ粫r(shí)，受熱后易脫羧易脫羧

7、。COOHOH200220OH+CO2COOHOHHOOHOHHOOH+CO220010.3.4 酚酸的脫羧反應(yīng)酚酸的脫羧反應(yīng)(了解）了解）10.3.5 -醇酸的分解反應(yīng)（醇酸的分解反應(yīng)（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(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.4 羰基酸的結(jié)構(gòu)和命名羰基酸的結(jié)構(gòu)和命名v羰基酸（又稱氧代酸），包括羰基酸（又稱氧代酸），包括醛酸醛酸和和酮酸酮酸兩類，最簡兩類，最簡單的醛酸是單的醛酸是乙醛酸乙醛酸，最簡單的酮酸是，最簡單的酮酸是丙酮酸丙酮酸。2 -丁酮酸丁酮酸-丁酮酸丁酮酸3 -丁酮酸（丁酮酸（-丁酮酸）丁酮酸）乙酰乙酸乙酰乙酸丙醛酸丙醛酸-丁酮二酸丁酮二酸草酰乙酸草

8、酰乙酸藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.5 酮酸的化學(xué)性質(zhì)酮酸的化學(xué)性質(zhì)v既有既有-C=O 性質(zhì)，也有性質(zhì)，也有-COOH 性質(zhì)，如性質(zhì)，如酸性；酸性；也有也有相互影響產(chǎn)生的特殊化學(xué)性質(zhì)，如相互影響產(chǎn)生的特殊化學(xué)性質(zhì)，如分解反應(yīng)分解反應(yīng) 10.5.1 酸性酸性v羰基氧吸電子能力強(qiáng)于羥基，因此羰基氧吸電子能力強(qiáng)于羥基，因此酮酸的酸性強(qiáng)于酮酸的酸性強(qiáng)于相應(yīng)的相應(yīng)的醇酸醇酸藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.5.2 -酮酸的氨基化反應(yīng)（酮酸的氨基化反應(yīng)（不作要求不作要求）10.5.3 -酮酸的氧化反應(yīng)（酮酸的氧化反應(yīng)（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)

9、教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.5.4 酮酸的分解反應(yīng)酮酸的分解反應(yīng)1、 - -酮酸的分解反應(yīng)酮酸的分解反應(yīng)脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng)脫羰反應(yīng)脫羰反應(yīng)（不作要求不作要求）v - -酮酸分子中的酮酸分子中的碳碳碳鍵容易斷裂，碳鍵容易斷裂，因而與稀硫酸因而與稀硫酸或濃硫酸共熱時(shí)可發(fā)生分解反應(yīng)。或濃硫酸共熱時(shí)可發(fā)生分解反應(yīng)。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)- -酮酸比酮酸比 - -酮酸更易脫羧酮酸更易脫羧，由于兩個(gè)吸電子基團(tuán)連，由于兩個(gè)吸電子基團(tuán)連在同一個(gè)碳上，而在同一個(gè)碳上，而羰基的吸電子效應(yīng)大于羧基羰基的吸電子效應(yīng)大于羧基，使，使電子轉(zhuǎn)移有利于引起脫羧電子轉(zhuǎn)移有利于引起脫羧- -酮酸的受熱脫羧

10、反應(yīng)生成酮，稱為酮酸的受熱脫羧反應(yīng)生成酮，稱為酮式分解反應(yīng)酮式分解反應(yīng)RCCH2COOHORCCH3OCO2+微熱2、 - -酮酸的分解反應(yīng)酮酸的分解反應(yīng)v受羰基和羧基受羰基和羧基-I效應(yīng)的影響，易發(fā)生分解反應(yīng)。效應(yīng)的影響，易發(fā)生分解反應(yīng)。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)- -酮酸更易脫羧的原因還有酮酸更易脫羧的原因還有：羰基還能與羧基羰基還能與羧基氫形成氫鍵。（了解）氫形成氫鍵。（了解）藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v-酮酸與酮酸與濃堿濃堿共熱時(shí)，共熱時(shí)， -碳原子和碳原子和-碳原子之間碳原子之間發(fā)生斷裂，生成兩分子的發(fā)生斷裂，生成兩分子的羧酸鹽，羧酸鹽，v

11、該反應(yīng)稱該反應(yīng)稱酸式分解反應(yīng)酸式分解反應(yīng)酸式分解酸式分解（兩分子羧酸鹽）（兩分子羧酸鹽）酮式分解酮式分解（酮（酮CO2)RCCH2OCOOH濃NaOHRCONaO+CH3COONa+H2O藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v10.6 醇酸和酮酸的體內(nèi)化學(xué)過程醇酸和酮酸的體內(nèi)化學(xué)過程（不作要求不作要求）10.7 前列腺素（前列腺素（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(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)10.8 酮式酮式-烯醇式互變異構(gòu)烯醇式互變異構(gòu)羰基試劑反應(yīng)，羰基試劑反應(yīng)，乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯是是-丁酮酸丁酮酸（乙酰乙酸）的乙醇酯。（乙酰乙酸）的乙醇酯。H3CC CH2C OC2

12、H5OOH3CC CH2C OC2H5OOH3CC CHC OC2H5OHO(7.5%)能夠互相轉(zhuǎn)變的兩種異構(gòu)體之間存在的動態(tài)平衡現(xiàn)象能夠互相轉(zhuǎn)變的兩種異構(gòu)體之間存在的動態(tài)平衡現(xiàn)象稱為互變異構(gòu)現(xiàn)象。稱為互變異構(gòu)現(xiàn)象。相互轉(zhuǎn)變的異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)變的異構(gòu)體稱為互變異構(gòu)體。稱為互變異構(gòu)體。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)H3CC CHC OC2H5OOHH3CC CHC OC2H5OHOH3CC CH2C OC2H5OO藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)v丙二酸，很難轉(zhuǎn)為丙二酸，很難轉(zhuǎn)為烯醇式烯醇式。原因沒有羰基原因沒有羰基烯醇式（穩(wěn)定）條件：烯醇式（穩(wěn)定）條件：亞甲基旁的

13、兩個(gè)吸電子基中亞甲基旁的兩個(gè)吸電子基中至少要有一個(gè)羰基。至少要有一個(gè)羰基。藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)練習(xí)：練習(xí)：1 1、烯醇式的穩(wěn)定性：、烯醇式的穩(wěn)定性： v 上連有吸電子基或共軛體系擴(kuò)大時(shí)，上連有吸電子基或共軛體系擴(kuò)大時(shí)，烯醇式較穩(wěn)定烯醇式較穩(wěn)定原因：原因：藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)CH3OC2H5OBrOHCH3OC2H5OBrOHBr穩(wěn)定不穩(wěn)定 2、與溴的反應(yīng)、與溴的反應(yīng)(了解）了解）藥學(xué)院化學(xué)教研室藥學(xué)院化學(xué)教研室有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)1、下列化合物中既能發(fā)生酮式分解，又能發(fā)生酸式分解的是下列化合物中既能發(fā)生酮式分解，又能發(fā)生酸式分解的是（ ）A、-丁酮酸丁酮酸 B、-丁酮酸丁酮酸C、-羥基丁酸羥基丁酸 D、-酮戊二酸酮戊二酸2 2、加熱脫水生成、加熱脫水生成，不飽和酸的是（不飽和酸的是（ ）A、羥基戊酸羥基戊酸 B、乳酸、乳酸 C、羥基丁酸羥基丁酸 D、羥基丁酸羥基丁酸3 3、苯甲酸苯甲酸 鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸 對羥基苯甲酸，對羥基苯甲酸，酸性從大到小順?biāo)嵝詮拇蟮叫№樞蚴牵ㄐ蚴牵?）A、 B、 C、 D、 練習(xí)：選擇題練習(xí)：選擇題BDB藥學(xué)院化學(xué)