第十章取代羧酸
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大学有机化学第十章 羧酸和取代羧酸

O R–C–OH + H OH R–C—O–R* H OH
HO R–C–OH + R*––OH OH R–C—O–R* OH2
–H2O
HO R–C–OR*
羧酸和醇位阻越大↑,反应速度↓,甚至不反应。
酯化的相对速度为
CH3OH > R–CH2OH > R–CHOH R
R > R–C–OH R
CH
R R
KMnO4 /H+
COOH
CH3 R
[O] HOOC
COOH
提问: + R-Cl
AlCl3 0~25 º C
无水
R
δ+ δ- AlCl3 CH2CH2CH2Cl (三)腈的水解 Ar–CH2CN H3O+ Ar–CH2COOH
(四)Grignard试剂法合成羧酸 CH3CH-CH3 CO2 CH3CH-CH3 H2SO4/H2O 低温 CH3CH-CH3 MgX COOMgX COOH
O C—OH
pka 1.46
2. HCOOH COOH COOH
3.77
(+) KMnO4 /H+
4.17
Tollens Ag(银镜) ( )
(+)
( )
CH3COOH
五、 羧酸的制备(补充) (一)伯醇和醛的氧化
RCH2OH [O] RCHO RCOOH
常用的氧化剂:K2Cr2O7、KMnO4、CrO3-冰醋酸 (二)芳烃侧链的氧化
(三)-氢的卤代
CH3COOH + P
Cl2
CH2COOH + HCl Cl CHCl2COOH Cl3CCOOH
提问:请用简便化学方法把它们鉴 别出来
有机化学第10章 羧酸和取代羧酸

CH2Cl + CH3COO-Na+
O
HOAc 120oC
C2H5
CH2OCCH3
讨论
① 是SN2反应。 ② 只适用于1o RX和活泼RX。 ③ 常用的是钠盐。(有时也用Ag盐,优点:速率快。缺 点:太贵。) 体系中双键不受影响。 2013年11月8日 温州医学院药学院
对映异构体的拆分
主要方法:
COOH
COOH
CH3
环戊基甲酸
CH2COOH
间-甲基苯甲酸
HOOC
COOH
-萘乙酸
2013年11月8日
对苯二甲酸 (1,4-苯二甲酸)
温州医学院药学院
命名练习
COOH
2,4-己二烯酸 己二酸 环己烷甲羧酸 2-环丙基乙酸 2-甲基丙二酸
温州医学院药学院
HOOC(CH 2)4COOH
COOH
CH2COOH
O O O
R
C
R
C
C
R'
+ H2O
2013年11月8日
温州医学院药学院
2013年11月8日
温州医学院药学院
3.酯化反应
酸与醇脱水生成酯的反应。
O R C OH
+
H O R'
-H2O
R C
O OR'
应用:将药物转变成前药,以改变药物的生物利用度、 稳定性及克服多种不利因素。(见p346)
2013年11月8日
温州医学院药学院
2013年11月8日
实 例
O O H H
COOH OH
COOH
O
OH
邻位
诱导吸电子作用大、 共轭给电子作用大、 氢键效应吸电子作用大 pka 2.98 苯甲酸的pka 4.20
羧酸与取代羧酸

伯醇和仲醇成酯以“酰氧键断裂的机理”:
O CH3 C
-H2O
消除
OH
H+
+ OH HOC2H5
CH3 C OH
CH3
OH C OH
亲核加成 H O+C2H5
Ⅰ
Ⅱ
+ OH
-H+
CH3 C OC2H5
O CH3 C OC2H5
Ⅳ
Ⅴ
OH
+
CH3 C OH2 OC2H5
Ⅲ
11-28
伯醇和仲醇与酸成酯反应的特点: ①反应总的结果是亲核试剂醇分子中的-OR基取代了羧基中的羟基,是羧基的 亲核取代反应。 ②空间位阻对酯化反应的速度影响很大。 上述反应的中间体(Ⅱ)和 (Ⅲ)都是四面体结构,比较拥挤,如果羧酸和醇的α碳上连接的基团越多, 越大,这些中间体越不稳定,酯化反应越难进行。 酸或醇的烃基体积小、数目少,速度快。反应活性顺序如下:
11-13
问题11-2 分离苯甲酸、苯甲醇和苯酚的混合物。
COOH OH CH2OH
NaOH水溶液
水层 通CO2
溶液 H+ 晶体(苯甲酸) 晶体(苯酚)
醇层(苯甲醇)
羧酸酸性的应用: 分离、鉴别羧酸与酚
在制药工业中将羧酸制成钾盐、钠盐增加 药物的水溶性,提高药效
11-14
问题11-3 乙酸中也含有CH3CO基团,但不发生碘仿反应。为 什么?
AC
OH
性增强
O
当D为推电子基团, 酸
D C O H 性减弱
11-15
(1) 诱导效应
酸性排列顺序
HCOOH > CH3COOH >CH3CH2COOH
pKa 3.77
有机化学 第10章羧酸和取代羧酸

R C ONH4
R C NH2 + H2O
O R C OH + NH2R'
O
O R C ONH3R'
酰胺
R C NHR'+H2O
N-取代酰胺
易水解 酰胺键
O R C OH + NH3
O -H2ORCNH2
OR C OH
+NH3
OH R C OH
NH2
(4)酰卤的生成
O R C OH + PCl3
O R C OH + PCl5
COOH
一元酸
饱和酸 CH3CH2CH2COOH
多元酸
不饱和酸 HOOCCH=CHCOOH (二元酸)
羧酸有时根据其来源用俗名进行命名
HCOOH 蚁酸
CH3COOH
HOOCCOOH 草酸
HOOCCH2CH2COOH
琥珀酸
醋酸
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸
COOH 安息香酸
羧酸的系统命名原则与醛相似:
※ ① β-酮酸的酮式分解
O R C CH2 COOH
O R C CH3 + CO2
OH
RC
O -CO2
CH2 C O
OH R C=O
※ •酸性影响因素
主要为电子效应
O AC
OH
当A为吸电子基团, 酸性增强
O
当D为推电子基团,
D C O H 酸性减弱
酸性排列顺序:
CH2FCOOH > CH2ClCOOH > CH2BrCOOH CH3CHClCOOH > CH2ClCH2COOH
O
C OH
-C6H5: -I 使酸性增强 +C 使酸性减弱
第十章羧酸和取代羧酸

2.两个羧基间隔2个或3个碳原子,受热 发生脱水反应,生成环酐。
O CH2 C OH
CH2 C OH
O 丁二酸
O
CH2 C O CH2 C
O 丁二酸酐
O
CH3 CH C OH CH2 CH2 C OH O
2-甲基戊二酸
O
CH3 CH C
CH2
O
CH2 C
O
2-甲基戊二酸酐
3.两个羧基间隔4个或5个碳原子,受热发生脱水脱羧反应,
目前已分离出二十多种前列腺素,它们的结构有一 个共同的特点,都具有前列腺酸的基本骨架。
9 .....7
5
3 1COOH
11 13 15 17 19
前列腺酸
PG是一组含有二十个碳原子的不饱和脂肪酸,其 基本骨架为一个五碳环和两条侧链,五元环上8-位和 12-位侧链互为反式构型。根据五碳环上取代基和双链 的位置不同,分为九型(PGA、PGB、PGC、PGD、PGE、 PGF、PGG、PGH、PGl),每型又根据双键的数目分三类 (如PGE1、PGE2、PGE3), 表示取代基处于环戊烷平面 的下方(用虚线表示);表示取代基在环戊烷平面的上 方(用实线表示) 。
➢ a-H 的活性—— 降低
四、羧酸的化学性质 脱羧反应 氧化与还原
O
C O
R(Ar)
-H的取代
羟基被取代
酸性
H
-X 酰卤 -OCOR 酸酐 -OR 酯 -NH2 酰胺
(一) 酸性
O
R C OH
O R C O- + H +
羧酸一般都属于弱酸,比碳酸和苯酚的酸性强。羧酸
能分解碳酸氢钠,放出二氧化碳,而酚不能。利用此性质 可以区别羧酸与酚类。
10羧酸和取代羧酸

1. 性状:常温下,C1~9饱和一元酸为液体; 高级脂肪 酸为蜡状固体; 二元酸和芳香酸是结晶固体。 2.沸点:羧酸可形成分子间氢键,沸点比分子量相 近的醇高。 H—O O C-CH3 CH3-C O O—H HCOOH(100.5℃) C2H5OH(78.3 ℃) CH3COOH(118 ℃)C3H7OH(97.2 ℃) 3.溶解性:低级脂肪酸易溶于水,但随相对分子质量 的增加水溶度降低。 13
酸性比较(pKa):
OH
无机酸 > RCOOH > H2CO3 >
1-2 4-5 6.4(pka1) 9-10
> H2O > ROH
15.7 16-19
影响羧酸酸性的因素:
1.脂肪酸(电子效应) 吸电子基使羧酸根负离子的负电荷得到分散而稳 定性增强,增强酸性;供电子基降低酸性。
NO2-CH2COOH CH3COOH CH3-CH2COOH
127pm
R RH HR R来自+ H+
127pm
p-π共轭的形成使羧酸根的键长完全平均化, 增 加了羧基负离子的稳定性,有助于H+的离解。 常见的一元羧酸 pKa 为3-5,酸性比碳酸 (pKa为6.5)酸性强。 可用pH试纸或石蕊试纸检验出其水溶液的酸性。 15
第十章 羧酸和取代羧酸
第一节 羧酸(三、化学性质 )
1.酰卤的生成
O CH3 C OH
O C OH
O O O COOH + SOCl2
O R C X
回流
PCl3
O CH3 C Cl
乙酰氯
H3PO3
PCl5
回流
O C Cl
苯甲酰氯
POCl3 HCl
O O O COCl + SO2 +HCl
酸性比较(pKa):
OH
无机酸 > RCOOH > H2CO3 >
1-2 4-5 6.4(pka1) 9-10
> H2O > ROH
15.7 16-19
影响羧酸酸性的因素:
1.脂肪酸(电子效应) 吸电子基使羧酸根负离子的负电荷得到分散而稳 定性增强,增强酸性;供电子基降低酸性。
NO2-CH2COOH CH3COOH CH3-CH2COOH
127pm
R RH HR R来自+ H+
127pm
p-π共轭的形成使羧酸根的键长完全平均化, 增 加了羧基负离子的稳定性,有助于H+的离解。 常见的一元羧酸 pKa 为3-5,酸性比碳酸 (pKa为6.5)酸性强。 可用pH试纸或石蕊试纸检验出其水溶液的酸性。 15
第十章 羧酸和取代羧酸
第一节 羧酸(三、化学性质 )
1.酰卤的生成
O CH3 C OH
O C OH
O O O COOH + SOCl2
O R C X
回流
PCl3
O CH3 C Cl
乙酰氯
H3PO3
PCl5
回流
O C Cl
苯甲酰氯
POCl3 HCl
O O O COCl + SO2 +HCl
第10.11章_羧酸取代酸及衍生物

1. 氧化法
伯醇、醛的氧化
烃氧化
芳环侧链氧化
2. 水解法
腈水解 油脂水解
3. 格氏试剂法(Grignard —与CO2反应)
格氏试剂法(Grignard)
—与CO2反应
增 加 一 个 碳
10.3 羧酸的物理性质
1、 状态
脂肪族饱和一元酸:C1~C9:液体 C10: 固体 脂肪族二元酸、芳香族羧酸:结晶固体
键长平均化
羧酸衍生物的命名
羧酸去掉羧基中的羟基后剩余的部分称为酰基。
酰基的名称是将相应的羧酸名称中的“酸”变成“酰基” 例:
酰卤、酰胺的命名: 羧酸名称 酰基名称“某酰卤”“某酰胺”
当酰胺分子中氮上有取代基时,称为 “N-某烃基某酰胺 ”
酯的命名:
“某酸某(醇)酯”
多元醇酯: “某醇某酸酯”
(2)两种不同的脱水方式:
RCO OH+R’O H RCOOR’+H2O 酰氧断裂
RCOO H+R’ OH
RCOOR’+H2O 烷氧断裂
+ H CH3COOH + CH3CH2O18H CH3COO18CH2CH3 + H2O
一般酯化反应是酰氧断裂
但是:
RCOO H+R’3C OH
叔醇
RCOOR’+H2O
表现在:使溴水退色;使FCl3显色;③与金属钠作用
2、乙酰乙酸乙酯及其在有机合成上的应用 意义:增链
(1)、乙酰乙酸乙酯的制备—— 克莱森(Claisen)酯缩合反应
乙酰乙酸乙酯
(2)、亚甲基上的取代反应
碳负离子都具有亲核性,可发生:
烷基化反应:(亲核取代)
一烷基化
二烷基化
伯醇、醛的氧化
烃氧化
芳环侧链氧化
2. 水解法
腈水解 油脂水解
3. 格氏试剂法(Grignard —与CO2反应)
格氏试剂法(Grignard)
—与CO2反应
增 加 一 个 碳
10.3 羧酸的物理性质
1、 状态
脂肪族饱和一元酸:C1~C9:液体 C10: 固体 脂肪族二元酸、芳香族羧酸:结晶固体
键长平均化
羧酸衍生物的命名
羧酸去掉羧基中的羟基后剩余的部分称为酰基。
酰基的名称是将相应的羧酸名称中的“酸”变成“酰基” 例:
酰卤、酰胺的命名: 羧酸名称 酰基名称“某酰卤”“某酰胺”
当酰胺分子中氮上有取代基时,称为 “N-某烃基某酰胺 ”
酯的命名:
“某酸某(醇)酯”
多元醇酯: “某醇某酸酯”
(2)两种不同的脱水方式:
RCO OH+R’O H RCOOR’+H2O 酰氧断裂
RCOO H+R’ OH
RCOOR’+H2O 烷氧断裂
+ H CH3COOH + CH3CH2O18H CH3COO18CH2CH3 + H2O
一般酯化反应是酰氧断裂
但是:
RCOO H+R’3C OH
叔醇
RCOOR’+H2O
表现在:使溴水退色;使FCl3显色;③与金属钠作用
2、乙酰乙酸乙酯及其在有机合成上的应用 意义:增链
(1)、乙酰乙酸乙酯的制备—— 克莱森(Claisen)酯缩合反应
乙酰乙酸乙酯
(2)、亚甲基上的取代反应
碳负离子都具有亲核性,可发生:
烷基化反应:(亲核取代)
一烷基化
二烷基化
第十章取代羧酸

( 以符号 I 表示 )。
H
CH3CH2CH2Cl
H
δ+
C H
+ δ+ δ + δ δ
C H C H Cl
H
H
产生原因:成键原子的电负性不同 。
本 特 质:极性共价键产生的电场引起邻近价键电荷 的偏移。 点:沿碳链传递,随碳链增长迅速减弱或消失。 比较标准:以H原子为标准。
C
X
C
H
C
Y
吸电子诱导效应 比较标准 -I效应 I=0 诱导效应的相对强弱
γ等标明羟基的位置。一些醇酸常用俗名。
CH2 COOH HO C CH2 COOH 3-羧基-3-羟基戊二酸(柠檬酸,枸橼酸) citric acid COOH
HO
CH HC
COOH COOH 3-羧基-2-羟基戊二酸(异柠檬酸) isocitric acid
CH2 COOH
(二) 醇酸的物理性质(自学)
一、酮酸的分类和命名
根据酮基和羧基的相对位置不同,酮酸可分为α、 β、γ ……酮酸。 酮酸的命名也是以羧酸为母体,酮基作取代基。
CH3 C COOH O -丙酮酸 pyruvic acid CH3 C O -丁酮酸 -butanone acid CH2COOH HOOC C CH2COOH O 丁酮二酸(草酰乙酸) butanone diacid
二、酮酸的化学性质 (一)酸性 由于羰基氧吸电子能力强于羟基,酮酸 的酸性强于相应的醇酸,更强于相应的羧酸, 并且α-酮酸比β-酮酸的酸性强。
CH3 C COOH CH3 C CH2COOH CH3 CH COOH > > OH O O
> HOCH2CH2COOH > CH3CH2COOH
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4.51
p Ka
4.88
3.87
羟基连接在脂肪烃基上,表现出-I效应 (吸电子诱导效应),一般醇酸的酸性强于相 应的羧酸;羟基离羧基越近,酸性越强。
有机化合物中原子间的相互影响可以用电
子效应和立体效应来描述。
电子效应(electronic effect ) :分子中电子云密
度的改变对物质性质的影响( 诱导效应、共轭
第十章
取代羧酸
羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子
或原子团取代后的化合物称为取代羧酸。 根据取代原子或 原子团的不同,取代 羧酸分为:卤代酸, 羟基酸,羰基酸和氨 基酸等。
R
C H
COOH
R CH COOH X
卤代羧酸 (halogeno acid)
R CH COOH NH2
氨基酸 (amino acid)
3. 醇酸的氧化反应
(-醇酸中的羟基比醇分子中的羟基更易于氧化)
稀 H N O 3 HOCH COOH 2
O H C COOH
O H C COOH
稀 H N O 3
HOOCCOOH
H C CH CH COOH 3 2 OH
稀 H N O 3
H CC CH COOH 3 2 O
H 3C CH COOHTollens + H C C C O O H + Ag 3 OH
-丁内酯
分子内脱水 内 酯 +水
CH CH CH
2 2 2
ห้องสมุดไป่ตู้
O C O
+H O 2
-醇酸比 -醇酸更易脱水,通常室温下 通常以 -醇酸盐的形式保存。
OO + N aOH
即可失水成内酯,因此游离的 -醇酸很难存在,
HOCH CH CH COO 2 2 2
-羟基丁酸钠
-羟基丁酸钠有麻醉作用,它具有术后 病人苏醒快的优点。
羟基连接在苯环上的羟基酸称为酚酸。
H O C O O H
一、
醇 酸
(一)醇酸的分类和命名 根据羟基和羧基的相对位置不同,醇酸分为 α-羟基酸、β-羟基酸和γ-羟基酸。
R α CH OH α- 羟 基 酸 COOH
R β CH OH β- 羟基酸 α CH 2 COOH R
γ CH OH γ- 羟基酸 β CH2 α CH2 COOH
效应 ) 。 立体效应(stereo effect ) :分子的空间结构对 物质性质的影响, 又叫做空间效应。
诱导效应: 因某原子或基团的电负性而引起的电子 云向某一方向移动的效应,称为诱导效应
( 以符号 I 表示 )。
CH3CH2CH2Cl
H
δ+
H C H
H C H
H
δ+ δ+ δ+
C H
δ
Cl
O H C 3 O
C H 3 O
α- 羟基丙酸
丙交酯
(2)β-醇酸的脱水反应
羟 基 酸
R C H C HC O O H O H H
烯 酸 +水 分子内脱水
R C H C H C O O H + H O 2
2- 丁烯酸
β- 羟基丁酸
(3)γ,δ- 醇酸的脱水反应
羟基酸 羟基酸
CH 2 CH 2 OH CH 2 C OH O
CH2 COOH
(二) 醇酸的物理性质(自学)
(三)化学性质:
醇酸具有醇和羧酸的典型反应,如羟
基被氧化成羰基,能发生酰化或酯化反应生成 酯;羧基可以成盐、成酯等。由于羟基与羧基 的相互影响羟基酸又具有特殊性。
1. 酸性
C H C H C O O H 3 2
OH CH3CHCOOH
O H C H C H C O O H 2 2
O
醇酸在体内的氧化通常由酶催化下进行。
4.
α-醇酸的分解反应
α-醇酸与稀硫酸共热,羧基和α-C之间的键断
裂,分解为少一个碳原子的醛(或酮)和甲酸。若与 浓硫酸共热,则分解为醛(或酮)、一氧化碳和水。
R CH OH
R' R C OH COOH
浓H2SO4 △
COOH
稀H2SO4 △
RCHO + H C O O H
2. 醇酸的脱水反应 由于羧基和羟基之间的相互影响,使醇酸
热稳定性较差,加热时易发生脱水反应。脱水
方式随羧基和羟基的位置不同而不同,产物当 然也不同。
(1) α-醇酸的脱水反应
羟 基 酸
O
交 酯 +水分子间脱水
O
2 H O 2
H +H O HC O C H 3 C OH HC H H OCC 3 O
HO CH COOH HO CH COOH 2,3-二 羟 基 丁 二 酸 (酒 石 酸 ) tartaric acid
CH2 COOH HO C CH2 COOH 3-羧基-3-羟基戊二酸(柠檬酸,枸橼酸) citric acid COOH
HO
CH HC
COOH COOH 3-羧基-2-羟基戊二酸(异柠檬酸) isocitric acid
-
产生原因:成键原子的电负性不同 。
本 特 质:极性共价键产生的电场引起邻近价键电荷 的偏移。 点:沿碳链传递,随碳链增长迅速减弱或消失。 比较标准:以H原子为标准。
C
X
C
H
C
Y
吸电子诱导效应 比较标准 -I效应 I=0 诱导效应的相对强弱
斥电子诱导效应 +I效应
-NO2 > -CN > –F > -Cl > –Br > - I >-OCH3 > -CCH > -NHCOCH3 > - C6H5 > -CH=CH2 > -H > - CH3 > -C2H5 > -CH(CH3) 2 >-C(CH3)3
醇酸的系统命名是以羧酸为母体,羟基 为取代基,并用阿拉伯数字或希腊字母α、β、
γ等标明羟基的位置。一些醇酸常用俗名。
CH3
CH COOH OH
HO CH COOH CH2 COOH 羟 基 丁 二 酸 (苹 果 酸 ) malic acid
羟 基 丙 酸 (乳 酸 ) lactic acid
O R C R'
+C O +H O 2
二、 酚
(一)酚酸的命名
酸
酚酸的命名是以芳酸为母体,并根据羟基在芳
环上的位置给出相应的命名。
C O O H O H O H C O O H C O O H H O
对 羟 基 苯 甲 酸 邻 羟 基 苯 甲 酸 ( 水 杨 酸 ) 间 羟 基 苯 甲 酸 h y d r o x y b e n z o i ca c i d s a l i c y l i ca c i d m h y d r o x y b e n z o i ca c i d p
R
C H COOH
R
C
O
羰基酸
COOH
OH
羟基酸 (hydroxy acid)
(carbonyl acid)
(本章主要讨论羟基酸和酮酸) 第一节 羟基酸
羟基酸:分子中既含有羟基又含有羧酸两种官
能团的化合物。
羟基连接在脂肪烃基上的羟基酸称为醇酸。 O H
C H C H C H C O O H 3 2
p Ka
4.88
3.87
羟基连接在脂肪烃基上,表现出-I效应 (吸电子诱导效应),一般醇酸的酸性强于相 应的羧酸;羟基离羧基越近,酸性越强。
有机化合物中原子间的相互影响可以用电
子效应和立体效应来描述。
电子效应(electronic effect ) :分子中电子云密
度的改变对物质性质的影响( 诱导效应、共轭
第十章
取代羧酸
羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子
或原子团取代后的化合物称为取代羧酸。 根据取代原子或 原子团的不同,取代 羧酸分为:卤代酸, 羟基酸,羰基酸和氨 基酸等。
R
C H
COOH
R CH COOH X
卤代羧酸 (halogeno acid)
R CH COOH NH2
氨基酸 (amino acid)
3. 醇酸的氧化反应
(-醇酸中的羟基比醇分子中的羟基更易于氧化)
稀 H N O 3 HOCH COOH 2
O H C COOH
O H C COOH
稀 H N O 3
HOOCCOOH
H C CH CH COOH 3 2 OH
稀 H N O 3
H CC CH COOH 3 2 O
H 3C CH COOHTollens + H C C C O O H + Ag 3 OH
-丁内酯
分子内脱水 内 酯 +水
CH CH CH
2 2 2
ห้องสมุดไป่ตู้
O C O
+H O 2
-醇酸比 -醇酸更易脱水,通常室温下 通常以 -醇酸盐的形式保存。
OO + N aOH
即可失水成内酯,因此游离的 -醇酸很难存在,
HOCH CH CH COO 2 2 2
-羟基丁酸钠
-羟基丁酸钠有麻醉作用,它具有术后 病人苏醒快的优点。
羟基连接在苯环上的羟基酸称为酚酸。
H O C O O H
一、
醇 酸
(一)醇酸的分类和命名 根据羟基和羧基的相对位置不同,醇酸分为 α-羟基酸、β-羟基酸和γ-羟基酸。
R α CH OH α- 羟 基 酸 COOH
R β CH OH β- 羟基酸 α CH 2 COOH R
γ CH OH γ- 羟基酸 β CH2 α CH2 COOH
效应 ) 。 立体效应(stereo effect ) :分子的空间结构对 物质性质的影响, 又叫做空间效应。
诱导效应: 因某原子或基团的电负性而引起的电子 云向某一方向移动的效应,称为诱导效应
( 以符号 I 表示 )。
CH3CH2CH2Cl
H
δ+
H C H
H C H
H
δ+ δ+ δ+
C H
δ
Cl
O H C 3 O
C H 3 O
α- 羟基丙酸
丙交酯
(2)β-醇酸的脱水反应
羟 基 酸
R C H C HC O O H O H H
烯 酸 +水 分子内脱水
R C H C H C O O H + H O 2
2- 丁烯酸
β- 羟基丁酸
(3)γ,δ- 醇酸的脱水反应
羟基酸 羟基酸
CH 2 CH 2 OH CH 2 C OH O
CH2 COOH
(二) 醇酸的物理性质(自学)
(三)化学性质:
醇酸具有醇和羧酸的典型反应,如羟
基被氧化成羰基,能发生酰化或酯化反应生成 酯;羧基可以成盐、成酯等。由于羟基与羧基 的相互影响羟基酸又具有特殊性。
1. 酸性
C H C H C O O H 3 2
OH CH3CHCOOH
O H C H C H C O O H 2 2
O
醇酸在体内的氧化通常由酶催化下进行。
4.
α-醇酸的分解反应
α-醇酸与稀硫酸共热,羧基和α-C之间的键断
裂,分解为少一个碳原子的醛(或酮)和甲酸。若与 浓硫酸共热,则分解为醛(或酮)、一氧化碳和水。
R CH OH
R' R C OH COOH
浓H2SO4 △
COOH
稀H2SO4 △
RCHO + H C O O H
2. 醇酸的脱水反应 由于羧基和羟基之间的相互影响,使醇酸
热稳定性较差,加热时易发生脱水反应。脱水
方式随羧基和羟基的位置不同而不同,产物当 然也不同。
(1) α-醇酸的脱水反应
羟 基 酸
O
交 酯 +水分子间脱水
O
2 H O 2
H +H O HC O C H 3 C OH HC H H OCC 3 O
HO CH COOH HO CH COOH 2,3-二 羟 基 丁 二 酸 (酒 石 酸 ) tartaric acid
CH2 COOH HO C CH2 COOH 3-羧基-3-羟基戊二酸(柠檬酸,枸橼酸) citric acid COOH
HO
CH HC
COOH COOH 3-羧基-2-羟基戊二酸(异柠檬酸) isocitric acid
-
产生原因:成键原子的电负性不同 。
本 特 质:极性共价键产生的电场引起邻近价键电荷 的偏移。 点:沿碳链传递,随碳链增长迅速减弱或消失。 比较标准:以H原子为标准。
C
X
C
H
C
Y
吸电子诱导效应 比较标准 -I效应 I=0 诱导效应的相对强弱
斥电子诱导效应 +I效应
-NO2 > -CN > –F > -Cl > –Br > - I >-OCH3 > -CCH > -NHCOCH3 > - C6H5 > -CH=CH2 > -H > - CH3 > -C2H5 > -CH(CH3) 2 >-C(CH3)3
醇酸的系统命名是以羧酸为母体,羟基 为取代基,并用阿拉伯数字或希腊字母α、β、
γ等标明羟基的位置。一些醇酸常用俗名。
CH3
CH COOH OH
HO CH COOH CH2 COOH 羟 基 丁 二 酸 (苹 果 酸 ) malic acid
羟 基 丙 酸 (乳 酸 ) lactic acid
O R C R'
+C O +H O 2
二、 酚
(一)酚酸的命名
酸
酚酸的命名是以芳酸为母体,并根据羟基在芳
环上的位置给出相应的命名。
C O O H O H O H C O O H C O O H H O
对 羟 基 苯 甲 酸 邻 羟 基 苯 甲 酸 ( 水 杨 酸 ) 间 羟 基 苯 甲 酸 h y d r o x y b e n z o i ca c i d s a l i c y l i ca c i d m h y d r o x y b e n z o i ca c i d p
R
C H COOH
R
C
O
羰基酸
COOH
OH
羟基酸 (hydroxy acid)
(carbonyl acid)
(本章主要讨论羟基酸和酮酸) 第一节 羟基酸
羟基酸:分子中既含有羟基又含有羧酸两种官
能团的化合物。
羟基连接在脂肪烃基上的羟基酸称为醇酸。 O H
C H C H C H C O O H 3 2