羧酸的制备方法(代珊珊)
香豆素-3-羧酸制备
香豆素-3-羧酸制备香豆素-3-羧酸是一种有机化合物，分子式为C10H6O4，其结构上有一个苯环和两个羧基。
香豆素-3-羧酸是一种重要的中间体，广泛用于医药、染料、光固化等领域。
本文将介绍香豆素-3-羧酸的制备方法。
一、有机合成方法香豆素-3-羧酸的有机合成方法有多种，其中最常用的是酰氯化反应和醇酸反应。
1、反应物：香豆素、氯化亚磷酰、碳酸钾、乙醇。
2、操作步骤：（1）在干燥瓶中，加入氯化亚磷酰10.5g，碳酸钾4g，乙醇100mL，搅拌使反应物溶解。
（2）加入香豆素10g，搅拌反应20-30分钟。
（3）反应液加入50mL冷水中，氯离子中间体生成，配制出10%氨水溶液，将其加入反应瓶中，再配制10%的硫酸溶液待用。
（4）反应液在深冷水中冷却，将其过滤，用酸水淋洗，干燥得到产物香豆素-3-羧酸。
（1）将香豆素加入环己烷中，加热至香豆素溶解。
（2）加入氢氧化钠，搅拌反应，待反应完全。
以上两种方法的反应机理类似，都是通过反应形成酰氯中间体，然后在水中用氨水或酸来中和，形成羧酸。
二、微波辅助水解法在微波加热的条件下，将香豆素-3-酰氯和水反应，生成香豆素-3-羧酸。
该方法耗时少，反应效率高，操作简便。
具体反应步骤如下：（1）反应物：香豆素-3-酰氯，水。
（2）将反应物加入微波反应瓶中，用微波进行加热反应。
（3）反应完全后，用水稀释反应液。
三、电化学法制备电化学法制备香豆素-3-羧酸是一种新型的制备方法，通常采用电沉积技术进行制备。
该方法反应速度快、产率高，避免了传统香豆素-3-酰氯制备中的有机试剂使用和环保问题。
具体反应步骤如下：（2）将反应物加入电解池中进行电沉积，反应产物为香豆素-3-羧酸。
以上三种方法均为常见的香豆素-3-羧酸制备方法，具体选择哪种方法应根据实际情况决定。
一种使羧酸增加两个碳原子的合成方法
一种使羧酸增加两个碳原子的合成方法
羧酸是一种重要的有机化合物，它可以用来制造许多有用的化学制品，如染料、香料、抗生素等。
羧酸的结构中含有一个羧基，它可以与其他物质发生反应，从而产生新的化合物。
有时，我们需要增加羧酸中的碳原子数，以获得更多的有用的化学物质。
一种使羧酸增加两个碳原子的合成方法是采用羧酸酯化反应。
在这种反应中，
羧酸与醇类物质发生反应，形成羧酸酯，其中羧酸中的碳原子数增加了两个。
例如，甲醇与乙酸发生反应，可以产生乙酸甲酯，其中乙酸中的碳原子数增加了两个。
另一种使羧酸增加两个碳原子的合成方法是采用羧酸加成反应。
在这种反应中，羧酸与烃类物质发生反应，形成羧酸加成物，其中羧酸中的碳原子数增加了两个。
例如，乙烯与乙酸发生反应，可以产生乙酸乙酯，其中乙酸中的碳原子数增加了两个。
羧酸酯化反应和羧酸加成反应是使羧酸增加两个碳原子的两种常用合成方法。
它们都是有效的，可以用来制造许多有用的化学物质。
但是，在进行这些反应时，应注意安全措施，以防止反应过程中发生意外。
香豆素-3-羧酸的制备ppt课件.ppt
❖ 2、在25mL圆底烧瓶中加入0.8g香豆素-3-羧酸乙酯、0.6g氢 氧化钾、4mL乙醇和2mL水，加热回流约15min。趁热将反 应产物倒入20mL浓盐酸和10mL水的混合物中，立即有白色 结晶析出，冰浴冷却后过滤，用少量冰水洗涤，干燥后的粗 品约1.6g，可用水重结晶，熔点190℃（分解）。
一、实验目的
❖ 1．学习利用Knoevenagel反应制备香豆素 的原理和实验方法。
❖ 2．了解酯水解法制羧酸。
二、实验原理
❖ 本实验以水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶 存在下发生Knoevenage缩合反应制得香豆 素-3-羧酸酯，然后在碱性条件下水解制得目 标产物。
三、主要仪器与试剂
❖ 磁力搅拌器、回流冷凝管、干燥管、布氏漏 斗、I 1、实验中除了加六氢吡啶外，还加入少量冰 醋酸，反应很可能是水杨醛先与六氢吡啶在 酸催化下形成亚胺化合物，然后再与丙二酸 二乙酯的负离子反应。
❖ 2、用冰过的50%乙醇洗涤可以减少酯在乙醇 中的溶解。
六、思考题
❖ 1、试写出用水杨醛制香豆素-3-羧酸的反应 机理。
❖ 2、羧酸盐在酸化得羧酸沉淀析出的操作中应 如何避免酸的损失，提高酸的产量？
❖ 水杨醛、丙二酸二乙酯、无水乙醇、六氢吡 啶、冰醋酸、浓盐酸、氢氧化钾、无水氯化 钙
四、实验步骤
❖ 1、在25mL圆底烧瓶中依次加入1mL水杨醛、1.2mL丙二酸 二乙酯、5mL无水乙醇和0.1mL六氢吡啶及一滴冰醋酸，在 无水条件下搅拌回流1.5h，待反应物稍冷后拿掉干燥管，从 冷凝管顶端加入约6mL冷水，待结晶析出后抽滤并用1mL被 冰水冷却过的50%乙醇洗两次，粗品可用25%乙醇重结晶， 干燥后得到香豆素-3-羧酸乙酯，熔点93℃。
第十三章羧酸(不饱和,取代羧酸)
H O
O H
O
3-hydroxypentanoic acid
H 3C
2、醇酸的性质 the properties of hydroycarboxylic acid • 每一类醇酸都有自己特殊的化学性质。 • 1)醇酸的酸性：羟基吸电子，酸性较对应羧 酸酸性强。随羟基与羧基距离增加迅速减弱。 • 醇酸的酸性变化规律如下：
5)氟代乙酸的性质 the properties of fluoroacetic acid
• 氟乙酸钠或其酰胺做杀鼠剂有剧毒（现已禁止）。 • 三氟乙酸可以与水、全氟代烃和多数有机溶剂混 容，可以溶解蛋白质、聚酯树脂。 • 它由乙酰氯、氟化钠、氟化氢电解产生三氟乙酰 氯再水解而得。 • 三氟乙酸稳定，四氢铝锂只还原羧基成醛基与羟 基，不还原三氟乙基。 • 三氟乙酸可以用作合成甾体化合物的催化剂。
H C 2 CH 2 COOH H N CH 2 CH 2 COOH CH 2
CH 2 COOH COOH CH 2 CH
N
2 COOH
CH 2 CH 2 COOH CH 2
• 2-丁烯酸与下列试剂反应得到什么产物？
HOOC
HBr CH
3
HOOC
HCN CH
3
HOOC
H 3O CH
3
+
COOH
HOOC
Br CH3
OH
O
AgO H 2O
O
CH3
O CH3
δ-hexanoic lactone
ε-庚内酯 ε-heptanoic lactone
O O AgO H 2O OH
Br
卤代酸性质歌诀 the song of chemical properties of halocarboxylic acid • • • • 烃基带卤属羧酸，取代消除都一般。 羟酸氰酸氨基酸，选择试剂来转变。 2，3-卤代醇强碱，消除生成共轭酸。 4-位、5-位卤原子，碱热生成环生内酯。
生物羧酸的合成和应用研究
生物羧酸的合成和应用研究生物羧酸是一种重要的化学物质，广泛应用于医药、化工、农业等领域。
它是由羧酸衍生物合成而成的，包括各种脂肪酸、氨基酸、核苷酸等。
近年来，生物羧酸的研究越来越受到人们的关注，本文将详细介绍生物羧酸的合成和应用研究。
一、生物羧酸的合成1.脂肪酸的合成脂肪酸是一类重要的生物羧酸，广泛存在于植物和动物体内。
脂肪酸的合成主要发生在植物和某些微生物中，其中最为典型的是光合作用中的碳合成途径和细菌发酵代谢中的脂肪酸循环（Fatty acid cycle）。
光合作用是指绿色植物和一些光合细菌通过光合作用来合成有机物的过程。
在光合作用中，光能被转化为化学能来促使CO2的合成，然后通过不同途径合成各种结构和碳数的脂肪酸。
在脂肪酸循环中，先是将乙酰辅酶A和CO2在细胞内合成乙酰载体，然后利用羰基二磷酸和NADPH来将乙酰载体上的碳原子逐段扩展，最终形成不同碳数的脂肪酸。
2.氨基酸的合成氨基酸是生物组成蛋白质中不可或缺的基本组成部分，同时也可以被转化为其他生物羧酸，如谷氨酸、天门冬氨酸等。
氨基酸的生物羧酸合成主要发生在植物中，包括正常代谢过程和逆境应答中的物质代谢。
正常代谢过程中，该途径是通过合成氨基酸的骨架结构来实现的。
氨基酸骨架结构的合成通常由阿斯巴甘酸途径和三羧酸循环途径共同完成。
逆境应答中的物质代谢，则主要是通过酰化氨基酸的方式来实现。
在生物逆境应答中，人体会产生一些代谢物来协助细胞应对外界压力，如尿素、谷氨酰胺等。
3.核苷酸的合成核苷酸是一类复杂的生物羧酸，包括DNA和RNA的基本组成单元，并在其他生化反应和信号传递中起到重要作用。
核苷酸的合成主要发生在细胞内核苷酸代谢途径中。
在核苷酸代谢途径中，要先将核苷酸骨架结构逐步合成。
然后，通过其他辅助物质的加入来合成含有亮氨酸、天冬氨酸、糖基等侧链构型的核苷酸。
二、生物羧酸的应用研究1.医药领域生物羧酸在医药领域中的应用十分广泛，如：（1）防治疾病：一些合成的生物羧酸可被用于防治各种疾病，如嗜铬细胞瘤、烧伤等。
有机化学第十三章羧酸及其衍生物
第十三章 羧酸及其衍生物 羧酸的物理性质和波谱性质 一、物理性质 1.C1~C3酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味； 2. C4~C6酸为油状液体，部分地溶于水，具有难闻的气味； 3. C10以上脂肪酸是石蜡状固体，无味，不溶于水。 4. 芳香酸和二元酸是结晶固体，在水中溶解度不大。 5. 固态的羧酸没有气味。 所有二元酸都是结晶化合物，低级的溶于水，随分子量 增加，在水中的溶解度减少，在脂肪二元酸系列中有这样一 个规律，单数碳原子的二元酸比少一个碳的双数碳原子的二 元酸溶解度大，熔点低。
第十三章 羧酸及其衍生物 2.核磁共振谱 羧酸的质子NMR谱突出的特征是—COOH质子的化学位 移远远地移向低场，δ=10.5~13。这是由于受两个氧原子的 拉电子诱导效应使羟基质子的屏蔽作用大为降低，且羧酸是 个酸，即氢具有较大程度的质子特征，以及羧酸是以氢键缔 合的二聚体形式存在的缘故。
第十三章 羧酸及其衍生物 羧酸的化学性质 羧酸是由烃基和羧基组成的，其化学反应主要在羰基 上进行。O-H键的反应表现为羧酸的酸性；在酰化反应中， 酰基转移到生成的产物中；失去羰基的反应称为脱羧反应。 羰基对α-氢有较弱的活化作用，使其容易被卤素取代。 此外，羰基还可以被还原成醛基或伯醇基。
在邻对位取代的苯甲酸中，使苯环活化的基团使酸 性减弱，使苯环钝化的基团则使酸性增强。例：
第十三章 羧酸及其衍生物 二、烃基被取代的反应 羧基中的烃基可被其他原子或基团取代，生成羧酸衍 生物。 1.酰氯的生成 将羧酸与三氯化磷、五氯化磷或亚硫酰氯一起加热， 则生成酰氯。但HCl不能使羧酸生成酰氯。
第十三章 羧酸及其衍生物 酰氯性质活泼，易水解通常用蒸馏法将产物分离。 PCl3适于制备低沸点酰氯如乙酰氯（沸点52℃）。PCl5适 于制备沸点较高的酰氯。虽然SOCl2活性比氯化磷低，但 它是最常用的试剂。它是低沸点的液体，在制备酰氯时， 它既可作溶剂又可做试剂。 酰氯是一类重要的酰基化试剂。甲酰氯极不稳定，不 存在。 2.酰酐的生成 羧酸与强脱水剂一起加热生成酐。例如：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
方法一（反马规则）
PhCH
HBr
CH
2
(PhCOO)
2
PhCH2CH2Br
NaCN
PhCH2CH2CN
H+/H2O
PhCCH2CH2OOH
方法二
PhBr
Mg, Et2OPhMgBr①
O
②H+/H2O
PhCH2CH2OHRBr3 ,PCl3SOCl2PhCH2CH2Br
NaCN
PhCH2CH2CN
H+/H2O
PhCH2CH2COOH
方法三
(CHO)
3
无水ZnCl2，HCl
PhCH2Cl
Mg,Et2O
PhCH2MgCl
①环氧乙烷
②H
+
/H2O
PhCH2CH2CH2OH
Cu
加热
PhCH2CH2CHO
Ag2O,CuOH
PhCH2CH2COOH
方法四：
PhCH2CH2MgBr
CO
2
PhCH2CH2COOMgBr
H+/H2O
PhCH2CH2COOH
方法五:
CH2(CO2Et)
2
+
PhCH2Cl
CH2CH2COOH
机理
CH2(CO2Et)
2
NaOEt
-
CH(CO2Et)
2
PhCH2Cl
PhCH2CH2(CO2Et)
2
OH- ,H2O
PhCH2CH(COONa)
2
H+ ,H2O
PhCH2CH
COOH
COOH
-CO
2
PhCH2CH2COOH
方法六：
PhCH2COOH
SOCl
2
PhCH2CCl
OCH2N2-HClPhCH2CCHN2O
Ag2O
H2O
PhCH2C
CO
H2O
PhCH2CH2COOH
Arndt—Eister 反应的事例
方法七
：
PhCH2CH2COOH
Zn-Hg
HCl
PhCH
CHCOOH
NaOAc
PhCHO + (CH3CO)O
利用Clemmensen还原反应
C
O
Zn-Ag
HCl
CH2
方法八
PhCH2CH2CH
CH
2
氧化
PhCH2CH2COOH + HCHO
方法九：
PhCH2Cl + CH
COOEt
COOEt
PhCH2CH2COOH
PhCH2Cl + CH
COOEt
COCH
3
PhCH2CH2COOH
反应流程图
PhCH2CH2COOH
水解PhCH2CH2CNNaCNPhCH2CH2BrPhCHCH2PhCH2CH2OH加成取代①格林试剂②环氧乙烷③水解PhBrCH2N
2
SOCl
2
PhCH2COOH
PhCH2COCl
氧化
PhCH2CH2OH
①环氧乙烷
②水解
PhCH2MgBr
PhCH2Br
(CH2O)
3
ZnCL
HCl
H+ /H2O
PhCH2CH2COOMgBr
CO
2
PhCH2CH2MgBr
-CO
2
PhCH2CH(COOH)
2
H+ /H2O
PhCH2CH(COONa)
2
OH-/H2O
PhCH2CH(CO2Et)
2
NaOEt
CH2(CO2Et)
2