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有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸课件

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有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸课件_第1页
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有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羧酸羧酸Carboxylic acid有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羧基中的碳原子是羧基中的碳原子是SP2杂化,三个杂化,三个 键在一个平面上键在一个平面上碳原子的一个碳原子的一个P轨道与氧原子的轨道与氧原子的P轨道形成轨道形成 键键一、羧酸的结构一、羧酸的结构R C OHO酰基羧基有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸甲甲酸的特殊结构酸的特殊结构除羧基外可看作含有醛基除羧基外可看作含有醛基 能生成能生成铜镜铜镜(与费林试剂与费林试剂)能生成能生成银镜银镜(与托伦斯试剂与托伦斯试剂)强酸性强酸性!有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸1、分类、分类 按羧基所连接的烃基种类按羧基所连接的烃基种类脂肪族羧酸脂肪族羧酸脂环族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸芳香族羧酸 按烃基是否饱和按烃基是否饱和饱和羧酸饱和羧酸不饱和羧酸不饱和羧酸 按所含羧基的数目按所含羧基的数目一元羧酸一元羧酸二元羧酸二元羧酸三元羧酸三元羧酸二、羧酸的分类和命名二、羧酸的分类和命名有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸俗名俗名根据天然来源根据天然来源(蚁酸蚁酸(甲酸甲酸)、醋酸、醋酸(乙酸乙酸)等等)系统命名法系统命名法(1)选择含有羧基的最长碳链为主链选择含有羧基的最长碳链为主链(母体母体);(2)碳链编号时碳链编号时,从羧基的碳原子开始从羧基的碳原子开始;(3)酸前要冠以官能团位置的数字酸前要冠以官能团位置的数字(编号最小编号最小);(4)其它同烷烃的命名规则其它同烷烃的命名规则2、羧酸的命名羧酸的命名CCCCCCOOH 6 5 4 3 2 1 俗名俗名系统名系统名有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸例如:例如:CH3CH3-CH-CH-COOHCH3俗称:俗称:,-二甲基丁酸二甲基丁酸 (,-二甲基酪酸二甲基酪酸)系统名称系统名称:2,3-二甲基丁酸二甲基丁酸CH2=CH-COOH丙烯酸(败脂酸)丙烯酸(败脂酸)CH3-CH=CH-COOH2-丁烯酸(巴豆酸)丁烯酸(巴豆酸)有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 选择分子中含有两个羰基的碳原子在内的最长碳链选择分子中含有两个羰基的碳原子在内的最长碳链 作主链作主链,称为某二酸称为某二酸.脂肪族二元羧酸的命名脂肪族二元羧酸的命名COOHCOOH乙二酸(草酸)乙二酸(草酸)HCOOH-CH2-COOH丙二酸(胡萝卜酸)丙二酸(胡萝卜酸)(顺丁烯二酸)顺丁烯二酸)(反丁烯二酸)反丁烯二酸)CCCOOHHHOOCHCCHCOOHHOOCH富马酸 马来酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 芳香族羧酸的命名芳香族羧酸的命名(1).羧基与苯环支链相连羧基与苯环支链相连脂肪酸作为母体脂肪酸作为母体(2).羧基直接与苯环相连羧基直接与苯环相连苯甲酸作为母体苯甲酸作为母体COOH苯甲酸(安息香酸)苯甲酸(安息香酸)COOHCH3对甲苯甲酸对甲苯甲酸CH2COOH苯乙酸(苯醋酸)苯乙酸(苯醋酸)3-苯丙烯酸苯丙烯酸(-苯丙烯酸,肉桂酸)苯丙烯酸,肉桂酸)CH=CHCOOHCH2COOH-萘萘乙酸乙酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 多元芳香族羧酸的命名多元芳香族羧酸的命名 用用“羧酸羧酸”或或“甲酸甲酸”作字尾,其它作为取作字尾,其它作为取代基代基COOHCOOH对苯二羧酸对苯二羧酸(对苯二甲酸,(对苯二甲酸,1,4-苯二甲酸)苯二甲酸)COOH环己烷羧酸环己烷羧酸(环己烷甲酸)(环己烷甲酸)COOH-萘萘羧酸羧酸-萘萘甲酸甲酸;1-萘萘甲酸甲酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 低级羧酸是具有臭味的液体,高级羧酸是无臭固体。

低级羧酸是具有臭味的液体,高级羧酸是无臭固体羧酸的沸点高于质量相近的醇羧酸的沸点高于质量相近的醇双分子缔合双分子缔合低级羧酸溶于水,但高级羧酸不溶于水,能溶于低级羧酸溶于水,但高级羧酸不溶于水,能溶于 酒精,乙醚等有机溶剂酒精,乙醚等有机溶剂羧酸溶于水羧酸溶于水与水分子与水分子氢键氢键缔合缔合(如甲酸与水如甲酸与水)三、三、羧酸的物理性质羧酸的物理性质羧酸的沸点高于质羧酸的沸点高于质量相近的醇量相近的醇双分子缔合双分子缔合CH3COOHOHOCCH3有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸四、四、羧酸的化学反应羧酸的化学反应羧酸的化学反应羧酸的化学反应包括:包括:(1)OH键的酸性键的酸性;(2)H取代反应取代反应(3)OH基取代反应基取代反应;(4)C=O亲核加成亲核加成(4)脱羧反应脱羧反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸1、酸性酸性 羧酸的羧酸的pKa=4 5,在水溶液中,离解的氢离子与在水溶液中,离解的氢离子与水结合成水和氢离子水结合成水和氢离子 羧酸与羧酸与碳酸氢钠碳酸氢钠的成盐反应的成盐反应 加入强酸使盐分解,游离出羧酸加入强酸使盐分解,游离出羧酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羧酸根负离子的负电荷不是羧酸根负离子的负电荷不是集中在一个氧,而是平均分散集中在一个氧,而是平均分散在两个氧原子上。

不同于羧酸,在两个氧原子上不同于羧酸,其两个碳氧键是等同的其两个碳氧键是等同的羧酸根负离子的结构和稳定性羧酸根负离子的结构和稳定性羧酸根负离子的羧酸根负离子的共振结构式共振结构式 碳原子的碳原子的P轨道与氧原子轨道与氧原子的两个的两个P轨道共轭,形成分轨道共轭,形成分子轨道,负电荷平均分散子轨道,负电荷平均分散在两个氧原子上在两个氧原子上有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羧酸碳原子的羧酸碳原子的 -H比较活泼,可被卤素取代比较活泼,可被卤素取代需需要红磷存在要红磷存在)()(可停留在一取代产物可停留在一取代产物)2、卤代酸的酸性、诱导效应卤代酸的酸性、诱导效应 这种制备这种制备 -卤代酸的方法叫赫尔卤代酸的方法叫赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应氯乙酸氯乙酸二氯乙酸二氯乙酸三氯乙酸三氯乙酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 吸电子基团使酸性增强吸电子基团使酸性增强诱导效应:诱导效应:-卤代卤代酸的酸性比相应的脂肪酸的强,而酸的酸性比相应的脂肪酸的强,而且取代的氯原子越多,酸性越强且取代的氯原子越多,酸性越强诱导效应诱导效应是由于电负性不同的取代基团的影响,使整是由于电负性不同的取代基团的影响,使整个分子的成键电子云按取代基的电负性所决定的方向个分子的成键电子云按取代基的电负性所决定的方向而偏移的效应;这种影响随碳链的增长而迅速减弱。

而偏移的效应;这种影响随碳链的增长而迅速减弱供电子基团使酸性减弱供电子基团使酸性减弱有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 取代基的取代基的吸电子吸电子(-I效应效应)强弱次序(以饱和强弱次序(以饱和C-H键键的诱导效应为零的诱导效应为零取代基的供电子取代基的供电子(+I效应效应)强弱次序强弱次序:补充补充注意与苯环、注意与苯环、1,3-丁二烯和烯烃的丁二烯和烯烃的-,p-共轭效应共轭效应比较比较:共轭效应是指在共轭体系中原子间的一共轭效应是指在共轭体系中原子间的一种相互影响种相互影响,这种影响造成分子更加稳定这种影响造成分子更加稳定,内能更小内能更小,键长键长趋于平均化趋于平均化.共轭效应共轭效应常与常与诱导效应诱导效应同时存在同时存在,共同起作共同起作用用.(苯的定位苯的定位)有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸3、羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成 生成酰卤生成酰卤 生成酸酐生成酸酐 生成酯生成酯 生成酰胺生成酰胺有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸4、还原为醇的反应、还原为醇的反应乙硼烷乙硼烷 用强的还原剂用强的还原剂氢化铝锂氢化铝锂有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸5、脱羧反应、脱羧反应 碱金属盐与碱石灰共热碱金属盐与碱石灰共热反应特点反应特点副产物多副产物多:C2H5COONa C2H6+CH4+H2+不饱和化合物不饱和化合物NaOH 44%20%33%有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 -C连有强吸电子基容易脱羧连有强吸电子基容易脱羧CHCl3 +CO2Cl3CCOOH-C为羰基碳为羰基碳容易脱羧容易脱羧RCCH2COOHORCCH3O+CO2有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸CH2COOHCH2COOHOOO+H2OCH2CH2COOHCH2COOHOOO+H2O脱水HOOCCOOHHCOOH +CO2HOOCCH2COOHCH3COOH +CO2脱羧(-CO2)Blanc规则规则:在可能形成环状化合物的条件下,总是比较容易:在可能形成环状化合物的条件下,总是比较容易(布朗克布朗克)形成五元或六元环状化合物形成五元或六元环状化合物(即五、六元环易形成即五、六元环易形成)。

6、二元酸加热后的变化规律、二元酸加热后的变化规律有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸CH2CH2COOHCH2CH2COOHCH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHO+H2O +CO2脱羧脱水 O+H2O +CO2HOOC(CH2)nCOOH聚酐 (n 5)有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羧酸衍生物羧酸衍生物Carboxylic acid derivative有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸羧酸衍生物羧酸衍生物一般指羧基中的烃基被其他原子或基团取代一般指羧基中的烃基被其他原子或基团取代后所生成的化合物羧酸和羧酸衍生物中都含有后所生成的化合物羧酸和羧酸衍生物中都含有酰基酰基,因此也,因此也统称为统称为酰基化合物酰基化合物羧酸分子中羧酸分子中OH被不同取代基取代,分别称为酰卤、被不同取代基取代,分别称为酰卤、酸酐、酰胺和酯:酸酐、酰胺和酯:一、羧酸衍生物的结构一、羧酸衍生物的结构有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸将相应的羧酸去掉将相应的羧酸去掉“酸酸”后,加上酰卤、酸酐、酰胺后,加上酰卤、酸酐、酰胺等酯的命名可在酯前加上酯的命名可在酯前加上相应的羧酸和醇来命名,称相应的羧酸和醇来命名,称为为“某酸某某酸某酯酯”。

二、羧酸衍生物的命名二、羧酸衍生物的命名有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 酰胺分子中氮上的氢原子被烃基取代后所生成的酰胺分子中氮上的氢原子被烃基取代后所生成的取代酰胺,称为取代酰胺,称为N-烃基烃基“某某”酰胺酰胺.含有含有CONH基的环基的环状结构的酰胺,称为状结构的酰胺,称为“内内酰胺酰胺”有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸它们都是极性化合物它们都是极性化合物 酰卤酰卤的沸点较相应的羧酸低(无氢键缔合);的沸点较相应的羧酸低(无氢键缔合);酸酐酸酐的沸点较相对分子量的羧酸低,但比相应的羧酸高;的沸点较相对分子量的羧酸低,但比相应的羧酸高;酯酯的沸点比相应的酸和醇都要低(与同碳数的醛酮差的沸点比相应的酸和醇都要低(与同碳数的醛酮差不多)酰胺酰胺的氨基上的氢原子可在分子间形成强的氢键:的氨基上的氢原子可在分子间形成强的氢键:所以,酰胺的沸点比相所以,酰胺的沸点比相应的羧酸高应的羧酸高三、三、羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸1、酰基碳上的亲核取代(加成酰基碳上的亲核取代(加成-消除)反应消除)反应(1)(2)亲核加成亲核加成消除反应消除反应R的性质影响的性质影响 碱 性 越 弱碱 性 越 弱越易离去越易离去四、四、羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质分两步:分两步:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 在亲核取代反应中,在亲核取代反应中,酰氯酰氯的活泼性最大,的活泼性最大,酸酐酸酐次之。

次之所以酰氯、酸酐在有机合成中常用为所以酰氯、酸酐在有机合成中常用为酰基化剂酰基化剂例如:例如:傅傅-克酰基化反应克酰基化反应RCXRCOCRRCOHRCORRCNOOOOOORR酰卤酸酐羧酸酯酰胺酰卤酰卤 酸酐酸酐 醛醛 酮酮 羧酸羧酸 酯酯 酰胺酰胺 亲核反应活性亲核反应活性有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸与水发生加成与水发生加成-消除反应生成相应的羧酸:消除反应生成相应的羧酸:水解反应的难易次序水解反应的难易次序:酰氯酰氯 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺(1)羧酸衍生物的水解)羧酸衍生物的水解有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 酸催化的反应历程:酸催化的反应历程:碱催化的反应历程:碱催化的反应历程:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(2)羧酸衍生物的醇解羧酸衍生物的醇解酯的生成酯的生成 一般难以制备的酯和酰胺,可通过酰氯来合成:一般难以制备的酯和酰胺,可通过酰氯来合成:可可逆逆反反应应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(3)羧酸衍生物的氨解)羧酸衍生物的氨解酰胺酰胺的生成的生成可逆反应,得到可逆反应,得到N-烷基酰胺,实际意义不大烷基酰胺,实际意义不大有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 均可用来与格利雅试剂生成均可用来与格利雅试剂生成:叔醇叔醇。

第第1步:步:生成酮生成酮第第2步生成叔醇:步生成叔醇:注意有注意有2个支链个支链是是一样的!一样的!2、羧酸衍生物与羧酸衍生物与格利雅试剂格利雅试剂的反应的反应(1)酯与格利雅试剂的反应酯与格利雅试剂的反应(用的最为普遍用的最为普遍)有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(2)酰氯与格利雅试剂作用酰氯与格利雅试剂作用第第1步生成酮步生成酮第第2步生成叔步生成叔醇,醇,2个支链个支链是一样的!是一样的!有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸R MgXR LiRCOORCOROHRCOCl1.CO22.H2O1.1.RCHO1.RCOROR COOHR CH2OHR CH2CH2OHR CR CRR CHR CRR CHROHOHROOO羧酸1醇1醇2醇3醇醛酮酮RMgXRMgXRMgXRCHOHRR CR COHRROHRR3醇3醇2醇2.H3O2.H3O2.H3O2.H3O1.HCHO1.RCN2.H3O酮R CROR 格氏试剂的应用(总结)格氏试剂的应用(总结)l低温和空间位阻作用低温和空间位阻作用l使用不活泼的金属试剂使用不活泼的金属试剂l可能将反应控制在酮的阶段可能将反应控制在酮的阶段有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸3、还原反应还原反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 酰胺还原生成伯胺酰胺还原生成伯胺,N-烷基或烷基或N,N-二烷基酰胺还原生二烷基酰胺还原生成仲胺或叔胺成仲胺或叔胺:注意产物注意产物:与羧酸、与羧酸、酰氯、酯酰氯、酯和和LiAlH4还原不一还原不一样!样!罗森门德还原法罗森门德还原法COClH2,pd-BaSO4硫 喹啉COH有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸4、霍夫曼霍夫曼(Hofmann)酰胺降解反应酰胺降解反应伯胺伯胺(减少一个碳减少一个碳)用于用于8个碳以下的酰胺降解反应个碳以下的酰胺降解反应.例例1:例例2芳香族酰胺的降解芳香族酰胺的降解有时用有时用NaOH,X2RCONH2+NaOX+2NaOH RNH2+Na2CO3+NaX+H2O有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸5、酰胺失水反应酰胺失水反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 取代酸取代酸Substitution carboxylic acid有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸取代酸分类一、羟基酸(重点)二、羰基酸三、卤代酸四、氨基酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸羟基酸是分子中同时含有羟基和羧基的化合物羟基酸是分子中同时含有羟基和羧基的化合物一、一、羟基酸羟基酸 分类分类 醇酸醇酸 酚酸酚酸 命名命名(1)以羧酸为母体,羟基为取代基以羧酸为母体,羟基为取代基;(2)碳链编号时碳链编号时,从羧基的碳原子开始从羧基的碳原子开始;(3)也可从连接羧基的碳原子也可从连接羧基的碳原子 开始,用开始,用,等等;(4)也常用俗名命名;也常用俗名命名;1、羟基酸的分类和命名羟基酸的分类和命名有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸例例:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸例例:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 脂肪族二元羧酸命名脂肪族二元羧酸命名可用可用,和和 ,等等有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(1)从羟基腈水解从羟基腈水解-羟基腈羟基腈可从羰基化合物与氰化氢加成可从羰基化合物与氰化氢加成2、羟基酸的制备羟基酸的制备(A)羟基化合物引入羧基羟基化合物引入羧基;(B)羧酸分子中引入羟基羧酸分子中引入羟基.有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸-羟基腈羟基腈可从稀烃与次氯酸加成可从稀烃与次氯酸加成芳香族芳香族羟基酸羟基酸可从羰基化合物与氰化氢加成可从羰基化合物与氰化氢加成有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(2)从卤代酸水解从卤代酸水解-羟基酸制备羟基酸制备-卤代酸水解,可得到卤代酸水解,可得到-羟基酸,产率很高,羟基酸,产率很高,只适用于制备只适用于制备-羟基酸。

羟基酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 羟基酸一般为结晶固体或粘稠液体羟基酸一般为结晶固体或粘稠液体羟基酸在水中的溶解度高于相应的醇和羧酸羟基酸在水中的溶解度高于相应的醇和羧酸羟基酸的熔点高于相应的羧酸羟基酸的熔点高于相应的羧酸3、羟基酸的物理性质羟基酸的物理性质有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸4、羟基酸的化学反应、羟基酸的化学反应(1)酸性酸性羟基使酸性增强羟基使酸性增强 酸性酸性脱水脱水反应反应脱羧反应脱羧反应对羟基苯甲酸对羟基苯甲酸pKa=4.57间羟基苯甲酸间羟基苯甲酸pKa=4.08有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸邻羟基苯甲酸的酸性高于苯甲酸邻羟基苯甲酸的酸性高于苯甲酸分子内氢键分子内氢键邻羟基苯甲酸负离子邻羟基苯甲酸负离子COOHOH-H+OCOHO可随可随水蒸气水蒸气蒸出!注蒸出!注意这种能形成分子内意这种能形成分子内的结构有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(2)脱水反应)脱水反应与羟基和羧基的相对位置有关与羟基和羧基的相对位置有关 -羟基酸羟基酸两分子间的羧基和羟基脂化生成内脂两分子间的羧基和羟基脂化生成内脂 -羟基酸羟基酸分子内脱水生成分子内脱水生成,-不饱和酸不饱和酸有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸 -和和-羟基酸羟基酸分子内脱水生成五元环和六元环分子内脱水生成五元环和六元环 羟基和羧基相隔羟基和羧基相隔5个或个或5个以上碳原子的羟基酸个以上碳原子的羟基酸,受,受热后则发生分子间的酯化脱水,生成链状结构的热后则发生分子间的酯化脱水,生成链状结构的聚酯聚酯mHO(CH2)nCOOHH-O(CH2)nCO-m-OH+(m-1)H2O (n5)有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(3)分解脱羧反应分解脱羧反应与羟基和羧基的相对位置有关与羟基和羧基的相对位置有关 -羟基酸羟基酸羧基和碳原子之间的键断裂,分解脱羧生成羧基和碳原子之间的键断裂,分解脱羧生成醛、酮或羧酸醛、酮或羧酸 碳链缩短一个碳的反应碳链缩短一个碳的反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸-二羰基化合物二羰基化合物有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸-二羰基化合物二羰基化合物 分子中含有两个羰基官能团的化合物叫二羰基化合物;分子中含有两个羰基官能团的化合物叫二羰基化合物;其中两个羰基为一个其中两个羰基为一个亚甲基亚甲基相间隔的化合物叫相间隔的化合物叫-二羰二羰基化合物。

基化合物二羰基化合物,由于二羰基化合物,由于共轭效应共轭效应,烯醇式,烯醇式的能量低,因而比较稳定:的能量低,因而比较稳定:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸一、一、-二羰基化合物的酸性和烯醇负离子的稳定性二羰基化合物的酸性和烯醇负离子的稳定性 酸性:酸性:亚甲基同时受到两个羰基的影响,使亚甲基同时受到两个羰基的影响,使-H有有较强的酸性(比醇和水强)较强的酸性(比醇和水强)互变异构生成烯醇式在碱作用下,生成负离子:互变异构生成烯醇式在碱作用下,生成负离子:烯醇负离子的共振式:烯醇负离子的共振式:由于有烯醇式的存在,所以叫由于有烯醇式的存在,所以叫烯醇负离子烯醇负离子;又由于亚;又由于亚甲基上也带有负电荷,反应往往发生在此碳原子上,甲基上也带有负电荷,反应往往发生在此碳原子上,所以这种负离子也称为所以这种负离子也称为碳负离子碳负离子有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸二、二、克莱森(酯)缩合反应克莱森(酯)缩合反应 乙酰乙酸乙酯的合成乙酰乙酸乙酯的合成1、乙酰乙酸乙酯的合成、乙酰乙酸乙酯的合成 两分子乙酸乙酯在乙醇钠作用下发生缩合,脱去一两分子乙酸乙酯在乙醇钠作用下发生缩合,脱去一分子乙醇:分子乙醇:-丁酮酸酯丁酮酸酯 克莱森(酯)缩合反应是合成克莱森(酯)缩合反应是合成-二羰基化合物二羰基化合物的方法。

的方法凡有凡有-H原子原子的酯的酯,在乙醇钠或其他碱性催化剂(如,在乙醇钠或其他碱性催化剂(如氨基钠)存在下,都能进行氨基钠)存在下,都能进行克莱森(酯)缩合反应克莱森(酯)缩合反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸2、含有、含有-H原子的酯与无原子的酯与无-H原子的酯之间缩合原子的酯之间缩合(1):与苯甲酸酯缩合):与苯甲酸酯缩合 位位引入:苯甲酰基引入:苯甲酰基苯甲酰基苯甲酰基有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸(2)克诺文格尔缩合反应)克诺文格尔缩合反应*制备制备,-不饱和酸不饱和酸 醛、酮还可以和醛、酮还可以和-二羰基化合物(一般是丙二酸及二羰基化合物(一般是丙二酸及其衍生物),在弱碱(氨或胺)作用下缩合:其衍生物),在弱碱(氨或胺)作用下缩合:亲核加成亲核加成-消除消除有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸三、三、乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用1、酮式与烯醇式的平衡、酮式与烯醇式的平衡 92.5%7.5%“三乙三乙”反应与格利雅试反应与格利雅试剂、傅克反应齐名!剂、傅克反应齐名!2、酮式分解、酮式分解在稀碱在稀碱(5%NaOH)或稀酸中加热,可或稀酸中加热,可分解脱羧而生成丙酮分解脱羧而生成丙酮:3、酸式分解、酸式分解在浓碱在浓碱(40%NaOH)中加热中加热,和和 的的C-C键断裂而生成两个分子的乙酸键断裂而生成两个分子的乙酸:有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸4、乙酰乙酸乙酯烃基化反应乙酰乙酸乙酯烃基化反应-与卤烷亲核取代反应与卤烷亲核取代反应A:一烃基取代一烃基取代 -碳原子上的烃基化反应碳原子上的烃基化反应.再反应再反应有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸B:二烃基取代二烃基取代 得到的得到的 -烃基取代的乙酰乙酸乙酯烃基取代的乙酰乙酸乙酯,再进行再进行酸式酸式或或酮酮式式分解分解,可制得可制得甲基酮甲基酮、二酮二酮、一元或二元羧酸一元或二元羧酸。

还可用来合成酮酸及其他环状或杂环化合物还可用来合成酮酸及其他环状或杂环化合物注意注意:两个卤代烃(不两个卤代烃(不同)同)分步取代分步取代,否则产,否则产物复杂化物复杂化有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸合成合成甲基酮甲基酮(丙酮同系物丙酮同系物)和和一元羧酸一元羧酸(乙酸同系物乙酸同系物)两个卤代烃(不同)两个卤代烃(不同)分步取代,分步取代,否则产物否则产物复杂化复杂化有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸乙酰乙酸乙酯的特点乙酰乙酸乙酯的特点1、与金属钠作用发出、与金属钠作用发出H2;生成钠盐;生成钠盐;2、使溴水褪色;使溴水褪色;3、与与FeCl3作用显色作用显色注意注意:若:若-二羰基化合物中的二羰基化合物中的亚甲基亚甲基均均被烷基取代被烷基取代则无则无烯醇结构(即不能使溴水褪色);也不与烯醇结构(即不能使溴水褪色);也不与FeCl3显色亚甲基对于两个羰基来说都是亚甲基对于两个羰基来说都是 位置,所以位置,所以-H特别活特别活泼二羰基化合物也叫含有活泼二羰基化合物也叫含有活泼亚甲基亚甲基的化合物的化合物有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸四、四、丙二酸酯在有机合成上的应用丙二酸酯在有机合成上的应用丙二酸二乙酯的制备丙二酸二乙酯的制备:丙二酸二乙酯分子中的丙二酸二乙酯分子中的 -亚甲基上的氢非常活泼亚甲基上的氢非常活泼:钠盐 强亲核试剂强亲核试剂,与卤烷发与卤烷发生取代反应生取代反应.有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸1、制备:、制备:-烃基取代乙酸烃基取代乙酸一烃基取代的丙二酸酯二烃基取代的丙二酸酯二烃基取代的丙二酸酯烃基不同,分烃基不同,分步取代!步取代!利用丙二酸酯的利用丙二酸酯的 碳上的烷基化反应是制备碳上的烷基化反应是制备-烃基取烃基取代乙酸代乙酸的最有效的方法的最有效的方法.有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸2、合成二元羧酸合成二元羧酸例如例如:合成丁二酸、己二酸合成丁二酸、己二酸2 C2H5ONaCH2I2COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOHCOOH+CH2I2(醇钠)成环(醇钠)成环有机化学羧酸羧酸衍生物和取代酸本章小结一、羧酸:命名、结构、化学性质一、羧酸:命名、结构、化学性质(酸性、卤代、羟基取代、还原、(酸性、卤代、羟基取代、还原、脱羧、加热)脱羧、加热)二、羧酸衍生物:二、羧酸衍生物:命名、结构、化学性质(取代、还原、命名、结构、化学性质(取代、还原、格氏试剂、格氏试剂、Hofmann降解、失水)降解、失水)三、羟基酸(酸性、加热)三、羟基酸(酸性、加热)四、乙酰乙酸乙酯四、乙酰乙酸乙酯。

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