chapter10 羟基酸、羰基酸及对映异构的概念.ppt

* 第十章 羟基酸、羰基酸及对映异构体的概念 第一节 羟基酸( ) (一)羟基酸的命名( ) (二)羟基酸的性质( ) 第二节 羰基酸( ) (一)乙酰乙酸乙脂的制法( ) (三)乙酰乙酸乙脂的性质( ) (四)乙酰乙酸乙脂在合成上的应用( ) 第三节对映异构的概念（） (一)物质的旋光( ) (二)比旋光度( ) (三)手性分子和对映异构( ) (四)具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法( ) (五)构型的标记( ) (二)酮－烯醇互变异构( ) 羧酸中烃基上的氢原子被羟基取代而生成的化合物称为羟基酸。 2-羟基丙酸 α-羟基丙酸 （乳酸） 3-羟基-3-羧基戊二酸 β-羟基-β-羧基戊二酸 （柠檬酸） 2-羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸 （水扬酸） 或 或 或 第一节 羟基酸 （一）羟基酸的命名 母体：羧酸 ——羟基酸的命名—— （二）羟基酸的性质 具有羟基和羧基的各种反应,由于两个官能团相互影响,还具有一些特性. （1）酸性 3.87 4.51 4.86 吸电基 PKa ——羟基酸的性质—— （2）脱水反应 α-羟基酸: 两分子相互酯化,生成六元环的交酯. α-羟基丙酸 丙交酯 ——羟基酸的性质—— β-羟基酸: 分子内脱水生成α,β-不饱和酸。 γ-和δ-羟基酸: 生成五元环和六元环的内酯。 δ-戊内酯 δ-羟基戊酸 ——羟基酸的性质—— 第二节 羰基酸 羰基酸: 分子中含有羰基和羧基的化合物. 乙醛酸 丙醛酸 丙酮酸 2-丁酮酸 乙酰甲酸 2-氧代丙酸 乙酰乙酸 3-氧代丁酸 或 或 或 或 ——羰基酸—— (一）乙酰乙酸乙酯的制法 克莱森（Claisen）酯缩合反应： 酯 + 含活泼亚甲基化合物 碱性催化剂 缩合产物 （酯、醛、酮、腈等） （在活泼亚甲基上引进酰基） 例： ——乙酰乙酸乙酯的制法—— （二）酮－烯醇互变异构 乙酰乙酸乙酯 酮的反应 烯醇的反应 酮式 烯醇式 ——酮－烯醇互变异构—— 存在互变异构的原因： 亚甲基上的氢活泼容易失去，与氧结合形成烯醇。 生成的烯醇比较稳定是由于： 分子内氢键: p-π共轭电子离域: 常温下含量 92.5％ 7.5 ％ 分离 (石英容器) 41℃(267Pa) 33℃(267Pa) ——酮－烯醇互变异构—— （三）乙酰乙酸乙酯的性质 （1）酮式分解 （2）酸式分解 ——乙酰乙酸乙酯的性质—— （3）乙酰乙酸乙酯甲亚基的活性 分子中的亚甲基 影响，比较活泼，与醇钠等强碱作用，生成乙酰乙酸乙酯的钠盐. 负碳亲核试剂 负碳亲核试剂 受两个羰基的 ——乙酰乙酸乙酯的性质—— (四)乙酰乙酸乙酯在合成上的应用 烷基和二烷基取代的乙酰乙酸乙酯可进行酮式分解或酸式分解,合成取代乙酸和取代丙酮. ——乙酰乙酸乙酯在合成上的应用—— (1)合成甲基酮： 例: 合成 ——乙酰乙酸乙酯在合成上的应用—— （2）合成一元酸 例 合成2-甲基戊酸 ——乙酰乙酸乙酯在合成上的应用—— 第三节 对映异构的概念 异构现象 构造异构 分子中原子成键顺序不同。（分子式相同，构造式不同） 碳架异构 官能团位置异构 官能团异构 互变异构 立体异构 构象异构 顺反异构 对映异构 分子中原子成键顺序相同，在空间排列的方式不同。（分子式同，构造式同，构型式不同） ——异构现象—— （一）物质的旋光 （1）平面偏振光 光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。 普通光 如果使单色光通过Nicol 棱镜，只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜，因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面上振动，这种只在一个平面上振动的光就是平面偏振光。 平面偏振光 ——平面偏振光—— （2）旋光仪 旋光仪示意图 在盛液管中放入旋 光性物质后，偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合物，用(+) 表示； 能使偏振光向左旋转的，称为左旋化合物，用(-) 表示。 ——旋光仪—— （二）比旋光度 旋光性物质使偏振光旋转的角度称为旋光度,用α表示. 物质旋光度α的大小与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的有关. （1）旋光度 ——旋光度—— 比旋光度公式如下： α: 测得的旋光度； ρB : 质量浓度，g/ml； l: 盛液管的长度，dm; t: 测定时的温度; λ: 光源的波长. 通常用比旋光度[α]来表示物质的旋光属性。 （2）比旋光度 在一定条件下,某物质的旋光性为一常数,称为比旋光度. ——比旋光度—— (三）手性分子和对映异构 （1）手性分子 化合物分子中