[理学]第十章 羧酸及其衍生物.ppt

第十章 羧酸及其衍生物 作业 1、(a、c、e、h、i、 o、r), 3、(a、c、f、l), 5、(a、c、i、n) 教学内容 § 羧酸的分类和命名 § 羧酸的物理性质 § 羧酸的化学性质 § 重要的羧酸 § 羧酸衍生物的结构和命名 § 羧酸衍生物的化学性质 § 碳酸衍生物 教学要求 1.掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名，注意不饱和酸中双键位次的表示法。 2.掌握羧酸及其衍生物的化学性质：酯化及其历程；酰卤的生成；脱羧与结构的关系；α-H卤代发生的条件和应用；还原与常用的还原剂；羧酸衍生物的水解、醇解和氨解。 3. 理解影响羧酸酸性的因素、诱导效应、共轭效应、比较各类化合物酸碱性强弱。 4.理解酰基碳上的亲核取代（加成—消除）反应机理。 5.理解甲酸和乙二酸的还原性。 Ⅰ、羧酸 羧酸的制法 伯醇或醛氧化 烃氧化 格氏试剂 Ⅱ、羧酸衍生物 本章小结 1. 羧酸及其衍生物的命名； 2. 羧酸及其衍生物的化学性质：酸性与原因；酯化及其历程；酰卤的生成；脱羧与结构的关系；α-H卤代发生的条件和应用；还原与常用的还原剂；羧酸衍生物的水解、醇解和氨解。 3. 影响羧酸酸性的因素、诱导效应、比较各类化合物酸碱性强弱。 4. 酰基碳上的亲核取代（加成—消除）反应机理。 （7）还原反应 用氢化铝锂还原 不反应 （8）与grignard试剂的反应 酰卤 酮 叔醇 两个烃基来自格氏试剂 酯 腈 叔醇 两个烃基来自格氏试剂 酮 （9）酰胺氮原子上的反应 （A）酰胺的酸碱性 酰胺 具弱碱性 具弱酸性 亚酰胺 氢原子受两个酰基的影响,易以质子的形式被碱夺去,酸性比酰胺强,形成的盐稳定。 （B）酰胺脱水 合成腈最常用的方法之一. （C）Hofmann降解反应 酰胺与溴或氯在碱溶液中作用,脱去羰基生成伯胺的反应. 该反应可由酰胺制备少一个碳原子的伯胺,产率较搞，产品较纯. （10）丙二酸二乙脂的特点及其在有机合成中的应用 （A）特点 丙二酸二乙脂： α-氢活泼,有微弱的酸性: （B）应用 制备取代乙酸 一取代乙酸 二取代乙酸 （四）碳酸衍生物 （1）碳酰氯 制备 性质 （3）酯的生成 酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率。 酯化反应的历程： 大多数情况下，伯醇、仲醇是按加成-消除历程进行的，成酯的方式为酰氧断裂。 烃基R和R的体积越大，酯化反应的速度越慢。 按加成-消除历程进行的酯化反应的活性： 羧酸相同时，不同醇的活性次序为： CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH； 醇相同时，不同羧酸的活性次序： HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH。 （4）酰胺的生成 羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得酰胺或N-取代酰胺。 N-苯基苯甲酰胺 3、还原 氢化铝锂 （1）α-卤代作用 脂肪酸碳原子上的氢原子可被卤原子取代生成卤代酸。 4、烃基上的反应 机理 酰卤比羧酸更易进行α-卤代反应 α-卤代酸 应用 与卤代烷相似，卤代酸中的卤原子可进行亲核取代反应和消除反应，因而可制备其它取代的羧酸。 （2）苯环上的取代反应 5、受热反应 从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应。 ①羧酸碱金属盐 与碱石灰共融脱羧生成烃: （1）脱羧反应 ②一元羧酸 当α-碳原子上连有吸电基时,如 等,较易脱羧: (2) 二元羧酸受热后的反应 失水要加失水剂Ag2O、P2O5、乙酰氯、乙酸酐、三氯氧磷等；失羧要加碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等 乙二酸、丙二酸（失羧） ~160℃ 丁二酸、戊二酸（失水） ~300℃ 已二酸、庚二酸（失羧、失水） ~300℃ 辛二酸以上为分子间失水 柏朗克规则 } 烷基丙二酸 ?-酮酸 丁二酸、戊二酸加热到熔点以上，分子内失水形成环状酸酐 已二酸、庚二酸在氢氧化钡存在下加热，分子同时内失水、失羧形成环酮 例如：二元酸加热后的变化规律 完成下列反应，写出主要产物。 重要的羧酸 甲酸 乙酸 苯甲酸 乙二酸 丁二酸 邻苯二甲酸及对苯二甲酸 丁烯二酸 甲酸 甲酸的性质 加热到160 ℃ 与浓硫酸共热 一般氧化剂 能生成铜镜 (与费林试剂) 能生成银镜 (与托伦斯试剂) 使KMnO4溶液褪色！ 强酸性！ HCOOH + [O] CO2 + H2O HCOOH CO + H2O 浓H2SO4 60