1、1COOHOCOCH3阿司匹林阿司匹林第第11 11章章 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物RCOHO羧基（R或R可以是Ar或H）酰卤酯酰胺酸酐R-C-XOR-CR-COOOOR-C-OROR-C-NH22l乙酸：乙酸：俗称醋酸（俗称醋酸（acetic acidacetic acid），无水的乙酸在略低于），无水的乙酸在略低于室温的温度下（室温的温度下（16.716.7），能够转化为一种具有腐蚀性的），能够转化为一种具有腐蚀性的冰状晶体，故常称几乎不含水的醋酸为冰状晶体，故常称几乎不含水的醋酸为冰醋酸冰醋酸。醋几乎。醋几乎贯穿了整个人类文明史。乙酸是制备很多化合物所需要贯穿了整个人类文明史。乙酸是制
2、备很多化合物所需要使用的基本化学试剂。在化学工业中，它被用来制造使用的基本化学试剂。在化学工业中，它被用来制造聚聚对苯二甲酸乙二酯对苯二甲酸乙二酯，后者即，后者即饮料瓶的主要部分饮料瓶的主要部分。也被用。也被用来来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和和木材用胶粘剂中木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯的聚乙酸乙烯酯，以及很多，以及很多合成纤维和织物合成纤维和织物。3 反式脂肪酸反式脂肪酸：反式脂肪又称为反式脂肪酸或逆态脂反式脂肪又称为反式脂肪酸或逆态脂肪酸，是一种不饱和脂肪酸。主要来自经过部分氢化肪酸，是一种不饱和脂肪酸。主要来自经过部分氢化的植物油。的植物油。“氢化氢化”是
3、在是在2020世纪初期发明的食品工业世纪初期发明的食品工业技术，氢化过程可将一部分的脂肪改变为反式脂肪。技术，氢化过程可将一部分的脂肪改变为反式脂肪。由于能增添食品酥脆口感、易于长期保存等优点，此由于能增添食品酥脆口感、易于长期保存等优点，此类脂肪被大量运用于市售包装食品、餐厅的煎炸食品类脂肪被大量运用于市售包装食品、餐厅的煎炸食品中。反式脂肪对健康并无益处，也不是人体所需要的中。反式脂肪对健康并无益处，也不是人体所需要的营养素。食用反式脂肪将会提高患营养素。食用反式脂肪将会提高患冠状动脉心脏病冠状动脉心脏病的的机率，并增加机率，并增加老年痴呆症老年痴呆症和和女性不孕症女性不孕症的风险。的风险
4、。411.1 11.1 羧酸的分类、命名和结构羧酸的分类、命名和结构 按按COOHCOOH数目：数目：一元酸二元酸多元酸、CH2COOHHO-C-COOHCH2COOHCH3COOHCOOHCOOH 按烃基不同：按烃基不同：1 1）羧酸的分类）羧酸的分类52 2）羧酸的命名）羧酸的命名(2)(2)系统命名法系统命名法 选主链：选择含有羧基的最长碳链作主链。选主链：选择含有羧基的最长碳链作主链。编号：从羧基中的碳原子开始编号。编号：从羧基中的碳原子开始编号。注意事项：注意事项：若分子中含有重键，则选含有羧基和若分子中含有重键，则选含有羧基和重键的最长碳链为主链，称重键的最长碳链为主链，称“某烯（
5、炔）酸某烯（炔）酸”。俗名俗名:根据来源命名根据来源命名 化合物化合物 甲酸甲酸 乙酸乙酸 丁酸丁酸 苯甲酸苯甲酸 乙二酸乙二酸 俗名俗名 蚁酸蚁酸 醋酸醋酸 酪酸酪酸 安息香酸安息香酸 草酸草酸 6CHCHCOOH3 3苯基丙烯酸（苯基丙烯酸（肉桂酸肉桂酸）3-溴环己基甲酸溴环己基甲酸711.2 11.2 羧酸的物理性质羧酸的物理性质 物态：物态：C C1 1C C3 3刺激臭味液体；刺激臭味液体；C C4 4C C9 9腐败气味油状液体；腐败气味油状液体；C C1010以上羧酸为固体。以上羧酸为固体。羧酸中的羟基和羰基可与水形成氢键：CH3-C-OHOO-HHO-HH 原因：原因：水溶解度
6、：大于分子量相近的醇、醛、酮；水溶解度：大于分子量相近的醇、醛、酮；随随RR，水溶解度水溶解度，C10C10以上羧酸不溶于水。以上羧酸不溶于水。沸点沸点：羧酸醇醛、酮醚烃。为什么？：羧酸醇醛、酮醚烃。为什么？原因：原因：多数羧酸以双分子缔合的环状二聚体的形式存在；多数羧酸以双分子缔合的环状二聚体的形式存在；醇分子间可形成氢键，而醛、酮分子间不能；醛、醇分子间可形成氢键，而醛、酮分子间不能；醛、酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。8RCCOHOHH亲核加成H表现酸性OH被取代脱羧反应被取代H11.3 11.3 羧酸的化学性质羧酸的化学性质 p-p-共轭的结果：共轭的结果：
7、使使RCOOH健减弱，氢原子健减弱，氢原子酸性增加酸性增加，羧酸具有酸性。，羧酸具有酸性。SP2杂化杂化9酸性比较：酸性比较：RCOOH NaOHNa2CO3NaHCO3RCOONaH2OCO2CO2H2OH2O 生成的盐为强碱弱酸盐，遇强酸则得到原羧酸。生成的盐为强碱弱酸盐，遇强酸则得到原羧酸。RCOONa+HClRCOOH+NaCl无机强酸无机强酸 羧酸羧酸 H2CO3 酚酚 H2O 醇醇 炔炔NH3(一一)羧酸的酸性羧酸的酸性(P325)10 羧酸盐羧酸盐具有盐类的一般性质，具有盐类的一般性质，是离子型化合物是离子型化合物，可溶，可溶于水。因此，利用羧酸的酸性，可于水。因此，利用羧酸的酸
8、性，可。还可用什么方法还可用什么方法鉴别鉴别？应应 用用11取代基对酸性的影响取代基对酸性的影响RCOOHKaRCOO+H+稳定稳定RCOORCOORCOOorCROO经测定经测定RCOO两个两个 CO 键长均为键长均为 1.27（CO键长键长1.23 ,CO键长键长1.34）COO 吸吸COO 给给O2N-CH2CO2HH-CH2CO2HCH3-CH2CO2HPka 1.08 4.76 4.87 吸电子基团能稳定酸根负吸电子基团能稳定酸根负离子，使酸性增强。离子，使酸性增强。给电子基团使酸根负离给电子基团使酸根负离子不稳定，使酸性减弱。子不稳定，使酸性减弱。12GCH2COOH G=H I
9、Br Cl F Pka 4.76 3.18 2.94 2.86 2.57Pka 2.86 4.05 4.52 4.82CH3CH2CHCOOHCH3CHCH2COOHCH2CH2CH2COOHCH3CH2CH2COOHClClCl电负性增大，诱导效应增强，酸性增强。电负性增大，诱导效应增强，酸性增强。诱导效应随着距离的增加迅速减小。诱导效应随着距离的增加迅速减小。诱导效应具有加和性，相同性质的基团越多对酸性影响越大。诱导效应具有加和性，相同性质的基团越多对酸性影响越大。Pka 4.76 2.86 1.26 0.64ClCH2CO2HCl2CHCO2HCl3CCO2HCH3CO2HA A：脂肪酸
10、脂肪酸(主要诱导效应）主要诱导效应）13B.B.芳香酸芳香酸 （综合考虑诱导和共轭效应）（综合考虑诱导和共轭效应）酸性：酸性：HCOOHCHCOOHC6 6H H5 5COOHCOOHCHCH3 3COOHCOOH芳环上有吸电子基时，芳环上有吸电子基时，ArCOOHArCOOH酸性增加。酸性增加。芳环上有给电子基时，芳环上有给电子基时，ArCOOHArCOOH酸性减弱。酸性减弱。COOHGCOO-强烈活化强烈活化 中等活化中等活化弱活化弱活化弱钝化弱钝化NH2,-OHNHCOR,-OR R-Cl,-Br给给+(I+C)给给+(I+C)拉拉(I,C)-NO2,-CN,-COOH,-SO3H,CH
11、O,-COR 等等钝钝 化化14HOOC-(CH2)-COOHnn越小，pKa1越小，酸性越强n1C.C.二元酸二元酸 二元羧酸可以发生二级电离，通常二元羧酸可以发生二级电离，通常KaKa1 1 KaKa2 2 酸性：二元酸的酸性酸性：二元酸的酸性一元酸的酸性；一元酸的酸性；原因：两个原因：两个COOHCOOH，且且COOHCOOH有较强的有较强的I I效应。效应。草酸草酸15COOH酸性：CH3OCOOHH3CCOOH比较下列化合物的酸性大小：比较下列化合物的酸性大小：COOHCOOHCOOHNO2COOHOCH3COOHNO2COOH 乙酸乙酸 草酸草酸 丙二酸丙二酸 甲酸甲酸 (1)(2
12、)(3)16(二二)-氢原子的反应氢原子的反应 所以，羧酸所以，羧酸H H的卤代反应需要少量的卤代反应需要少量红磷红磷催化：催化：较活泼a.的吸电子性使活泼HC O共轭使羧酸的活性不及醛、酮b.p-HRC H C OHHOCH3CH2COOH+Br2红PCH3CHCOOHBrCH3C-COOHBrBrBr2红P生成的生成的-卤代酸可以转化成各种取代酸卤代酸可以转化成各种取代酸(-(-OH,-NHOH,-NH2 2,-CN,-CN等等)CH3-CH-COOHH2O/OH-CH3-CH-COOHClOH 羟基丙酸乳酸17 一元羧酸加热下难以脱羧一元羧酸加热下难以脱羧!但但上有上有强吸电子基强吸电子
13、基，或或为羰基等为羰基等不饱和键不饱和键时，脱羧容易发生。时，脱羧容易发生。Cl3C-COO HCHCl3+CO2OCH3C-CH2-H+CO2CH3C-CH2-C-O HOO1）一元脂肪酸一元脂肪酸(三三)脱羧反应脱羧反应(P328)羧酸羧酸(盐）在盐）在一定条件一定条件下分解放出二氧化碳，称为脱羧反应。下分解放出二氧化碳，称为脱羧反应。CH3COONaCH4 +Na2CO3NaOH(CaO)18CH2-COOHCH2-COOHCH2-CCH2-COOO+H2O丁二酸（脱水）CH2-COOHCH2-COOH+H2OH2CCH2-CCH2-COOOH2C（脱水）戊二酸2)2)二元酸加热脱羧规律
14、：二元酸加热脱羧规律：HOOC-CH2-COOHCH3COOH+CO2丙二酸（脱羧）HCOOH+CO2HOOC-COOH乙二酸（脱羧）CH3CHCOOHCOOHCH3CH2COOH CO219+CO2+H2OCH2-CH2-COOHCH2-CH2-COOHC OCH2-CH2CH2-CH2己二酸（脱羧、脱水）CH2-CH2-COOHCH2-CH2-COOHH2CCH2-CH2CH2-CH2H2CC O+CO2+H2O庚二酸（脱羧、脱水）20可用作鉴别可用作鉴别鉴别下列化合物：鉴别下列化合物：a.a.甲酸甲酸 b.b.草酸草酸 c.c.丙二酸丙二酸 d.d.丁二酸丁二酸a.a.甲酸甲酸 b.b.
15、草酸草酸 c.c.丙二酸丙二酸 d.d.丁二酸丁二酸Ag(NH3)2OHAgXXXKMnO4XXXCO2褪色褪色21(四四)羧基的还原羧基的还原 不还原C=C!(Ar)(Ar)R-C-OH+LiAlH4OR-CH2OHH2O无水乙醚 一般还原剂不能将一般还原剂不能将COOHCOOH还原，只有强还原剂还原，只有强还原剂LiAlHLiAlH4 4才可将羧酸还原为伯醇；羧酸也不易催化加氢。才可将羧酸还原为伯醇；羧酸也不易催化加氢。（如（如NaBHNaBH4 4可还原醛酮中的羰基而无法还原羧基）可还原醛酮中的羰基而无法还原羧基）COOHCH2OH?COOHCOOH?H2/NiH2O+L Li i A
16、Al l H H4 4H H3 3O O+22RCOX RCOOCORCOOR RCONH2R(五五)羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成(P329)酰卤酰卤 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺羧酸中的羟基可以被一些羧酸中的羟基可以被一些的基团取的基团取代代(亲核加成亲核加成-消除消除)，生成羧酸衍生物。，生成羧酸衍生物。23(1)1)酰氯的生成酰氯的生成 R-C-OHOPCl3PCl5SOCl2R-C-ClOP(OH)3POCl3SO2 +HCl+3CH3COOH+PCl33CH3COCl+H3PO370%NO2COOHNO2COCl+HCl +SO2+SOCl290%-98%例：例：24(2)2)酸酐的
17、生成酸酐的生成 COOHCOOHOOO230 C。约100%某些二元酸只需某些二元酸只需加热加热便可生成五元或六元环的酸酐。便可生成五元或六元环的酸酐。25(4)4)酯的生成酯的生成酯化反应在常温下进行得很慢，可采用以下措施提高酯的产量酯化反应在常温下进行得很慢，可采用以下措施提高酯的产量:酸催化剂：硫酸、磷酸、盐酸、苯磺酸、酸催化剂：硫酸、磷酸、盐酸、苯磺酸、强酸性阳离子交换树脂。强酸性阳离子交换树脂。反应可逆反应可逆 增加某个反应物的浓度增加某个反应物的浓度;把生成的产物除去把生成的产物除去;加催化剂加催化剂一般情况：酸去羟基醇去氢。一般情况：酸去羟基醇去氢。(3)3)酰胺的生成酰胺的生成
18、 26(2)(2)伯醇或醛氧化伯醇或醛氧化 1.氧化法氧化法11.4 11.4 羧酸的制法羧酸的制法(P331)KMnO4CO2H+RCH CH2+RCOOHH2O+烃的氧化烃的氧化 RKMnO4H+COOH等等)272.2.腈水解腈水解 由腈（由腈（R RCNCN）水解是合成羧酸的水解是合成羧酸的例：+NH3+H2OH2SO4CH2CNCH2COOH苯乙腈苯乙酸v可由卤代烃制备增加一个碳原子的羧酸。可由卤代烃制备增加一个碳原子的羧酸。v卤代烃不能是卤代烃不能是3oRX 和乙烯式，和乙烯式，为什么为什么?283.3.GrignardGrignard试剂与试剂与COCO2 2作用作用 干醚低温R
19、MgX+R-C-OMgXOR-C-OHOH2O/H+OOC多一个碳的羧酸 格氏试剂与格氏试剂与COCO2 2（干冰）反应，酸化、水解后干冰）反应，酸化、水解后得到羧酸。反应机理是典型的得到羧酸。反应机理是典型的29例：例：4C5C方法一：方法一：方法二：方法二：30 羧酸衍生物指酰卤、酸酐、酯、酰胺等含有羧酸衍生物指酰卤、酸酐、酯、酰胺等含有酰酰基的化合物基的化合物，它们经简单水解后都得到，它们经简单水解后都得到11.6 11.6 羧酸衍生物的羧酸衍生物的命名命名和和结构结构（R或R可以是Ar或H）酰卤酯酰胺酸酐R-C-XOR-CR-COOOOR-C-OROR-C-NH231根据酰基称为根据酰
20、基称为某酰卤某酰卤。一一.酰卤酰卤:CH3CH2CClOCH2CH COBr 丙酰氯丙酰氯丙烯酰溴丙烯酰溴CBrOBr对溴苯甲酰溴对溴苯甲酰溴通式：通式：RCXO环己基甲酰氯环己基甲酰氯命命 名名 32由相应的羧酸加由相应的羧酸加“酐酐”字字 C HCC HCOOOCCOOO乙酸酐（乙酸酐（单酐单酐）顺丁烯二酸酐（顺丁烯二酸酐（内酐内酐）二酸酐：二酸酐：ROCOCOR通式通式:OCOCOCH3CH3OCOCOCH3CH2CH3乙丙酸酐（乙丙酸酐（混酐混酐）邻苯二甲酸酐（邻苯二甲酸酐（内酐内酐）酸酐由羧酸脱水而来，以其来源的酸命名：酸酐由羧酸脱水而来，以其来源的酸命名：33三酯三酯 通式通式:R
21、 COOR酸和酸和一元醇一元醇形成的酯称为形成的酯称为“某酸某酯某酸某酯”HCOO C H2C H3COOCH(CH3)2 甲酸乙酯甲酸乙酯乙二醇二乙酸酯乙二醇二乙酸酯苯甲酸异丙酯苯甲酸异丙酯酸和酸和多元醇多元醇形成的酯称为形成的酯称为“某醇某酸酯某醇某酸酯”COO CH2苯甲酸苄酯苯甲酸苄酯CH2CHCOOCH3丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯C2H5OCOCH2COOC2H5丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯34四四.酰酰 胺胺（1 1）非取代酰胺）非取代酰胺(与酰卤的命名相似与酰卤的命名相似)CH3NH2CONH2CO乙酰胺乙酰胺苯甲酰胺苯甲酰胺CONHCH2CH3CH3（2 2）取代酰胺）取代酰胺氮原子上所
22、连的烃基作为取代基，写名称时用氮原子上所连的烃基作为取代基，写名称时用“N N”表示其位表示其位次次 H CON(CH3)2 N乙基乙酰胺乙基乙酰胺N,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺CONHCH3N-甲基苯甲酰胺甲基苯甲酰胺35RCOClROCOCORRCOORRCONH2COR 拉拉 增加羰基活性增加羰基活性COR 给给 减弱羰基活性减弱羰基活性.C CH HC CY YO OH HR R取取代代还还原原-H H取取代代 L反应活性：酰氯酸酐酯酰胺反应活性：酰氯酸酐酯酰胺11.8 11.8 羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质(P339)羰基的亲核加成反应活性与羰基碳原子上的正电荷密度有关
23、羰基的亲核加成反应活性与羰基碳原子上的正电荷密度有关36RCLO+NuRCNuO+HLHL=-Cl,-OCOR,-OR,-NH2NuH=HOH,HOR,HNH2一般反应式：一般反应式：RCYORCYONu RCNuONuY+-LLL 慢慢快快相当于取代相当于取代11.8.1 11.8.1 羧酸衍生物的羧酸衍生物的加成加成消除消除3711.8.211.8.2 水解、醇解、氨解反应水解、醇解、氨解反应1)1)水解反应水解反应反反应应通通式式酸38 2)2)羧酸衍生物醇解羧酸衍生物醇解 R COL+ROHR COOR +HL 反应通式反应通式酯酯 醇解速度醇解速度393)3)氨解反应氨解反应+NH3
24、NH4ClRCOONH4ROH+酰胺活性降低OR-C-NH2OR-C-OR(R-C)2OOR-C-ClO+HClCH3OCH3CH-C-NH2CH3CH-C-ClOCH3+NH378%-83%例：例：NHNH4 4ClCl40酰氯、酸酐是常用的酰氯、酸酐是常用的。酯酰化能力较弱，。酯酰化能力较弱，酰胺的酰化能力最弱，一般不用作酰基化试剂。酰胺的酰化能力最弱，一般不用作酰基化试剂。R COL+NH3R CONH2 +HLR COL+H2OR COOH +HLR COL+ROHR COOR +HL小小 结结4111.8.3 11.8.3 与与GrignardGrignard试剂的反应试剂的反应 与
25、醛酮一样，羧酸衍生物的羰基与醛酮一样，羧酸衍生物的羰基也能与有机金属试剂亲核加成。也能与有机金属试剂亲核加成。酰卤、酸酐、酯、酰胺与烃基卤化镁反应都生成酰卤、酸酐、酯、酰胺与烃基卤化镁反应都生成有有的的叔醇，叔醇，只有甲酸酯形成只有甲酸酯形成仲醇仲醇。4211.8.5 11.8.5 还原反应（还原反应（P346P346）(甲甲)用氢化铝锂还原用氢化铝锂还原C15H31CH2OH(1)LiAlH4,乙醚(2)H2O，98%C15H31CClO(1)LiAlH4,乙醚(2)H2O，87%OOOCH2OHCH2OH 除酰胺和腈被还原成相应的除酰胺和腈被还原成相应的胺胺外，酰卤、酸外，酰卤、酸酐和酯均
26、被还原成相应的酐和酯均被还原成相应的伯醇伯醇(醇的制备醇的制备)。酰卤酰卤酸酐酸酐伯醇伯醇伯醇伯醇羧酸衍生物的还原较羧酸容易。羧酸衍生物的还原较羧酸容易。H3O+,H3O+,43CH2-N(CH3)2C-N(CH3)2OLiAlH4,乙醚回流，88%CH2CNF3CCH2CH2NH2F3C(1)LiAlH4,乙醚(2)H2O，53%CH3CH=CHCH2COOCH3CH3CH=CHCH2CH2OH(1)LiAlH4,乙醚(2)H2O，75%酯酯伯醇伯醇胺胺胺胺酰胺酰胺腈腈H3O+,H3O+,H3O+,(1)(2)44(乙乙)用金属钠用金属钠-醇还原醇还原 酯与金属钠在醇溶液中加热回流，可被还原
27、为相应的伯醇：酯与金属钠在醇溶液中加热回流，可被还原为相应的伯醇：R-C-ORONa+C2H5OHRCH2OH+ROH（还原酯最常用的方法、间接还原羧酸的方法。）CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOC2H5Na,C2H5OH49%-51%油酸乙酯CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2OH油醇可保留C=C双键45(丙丙)催化加氢及催化加氢及RosenmundRosenmund还原还原 酰氯、酸酐、酯经催化氢化还原为酰氯、酸酐、酯经催化氢化还原为醇醇，酰胺被还原为，酰胺被还原为胺胺 。R-C-Cl+H2PdORCH2OH若采用若采用*RosenmundRosenmund还原，可使
28、酰氯还原为还原，可使酰氯还原为醛醛：COClCHOH2,Pd-BaSO4,喹啉-硫140-150 C，74%-81%。46(1)(1)酸碱性酸碱性 酰亚胺显弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐。酰亚胺显弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐。COCONH+KOHCOCONK+H2O 邻苯二甲酰亚胺邻苯二甲酰亚胺 邻苯二甲酰亚胺钾邻苯二甲酰亚胺钾补充：补充：酰胺的特性反应酰胺的特性反应原因：氮原子上的未共用电子对原因：氮原子上的未共用电子对与与 碳氧双键形成碳氧双键形成P-共轭，共轭，N上上电子云密度降低，碱性减弱。电子云密度降低，碱性减弱。R-CNHOH酰胺的碱性很弱，接近于中性酰胺的碱性很弱，接近于中性4
29、7酰胺与次卤酸钠酰胺与次卤酸钠(NaOBrNaOBr或或NaOClNaOCl)的碱溶液作用，脱去羰基生的碱溶液作用，脱去羰基生成比原料少一个碳的胺的反应，称为霍夫曼降级反应。成比原料少一个碳的胺的反应，称为霍夫曼降级反应。CONH2RNaOH，Br2R NH2CH2CHCH3NH2CH2CHCH3NH2CONaOH，Br2 2 2甲基甲基3 3苯基丙酰胺苯基丙酰胺 苯异丙胺（安非他明）苯异丙胺（安非他明）注意：注意：(1)(1)此反应不适合取代酰胺。此反应不适合取代酰胺。(2)(2)霍夫曼霍夫曼(Hofmann)(Hofmann)降级反应降级反应(P382)(P382)(2)(2)可由可由RC
30、OOHRCOOH制备减少一个碳的伯胺。制备减少一个碳的伯胺。48 有有H的酯在强碱（一般是用的酯在强碱（一般是用乙醇钠乙醇钠）的作用下与另一分）的作用下与另一分子酯发生缩合反应，失去一分子醇，生成子酯发生缩合反应，失去一分子醇，生成羰基酯羰基酯的反应叫的反应叫做酯缩合反应，又称为克莱森（做酯缩合反应，又称为克莱森（Claisen）酯缩合。酯缩合。1.克莱森酯缩合克莱森酯缩合(Claisen)乙酸乙酯乙酸乙酯 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯(“三乙三乙”)CH3COC2H5O2NaOC2H5H+CH3CCH2COC2H5OO+CH3CH2OH11.8.4 11.8.4 酯缩合反应（酯缩合反应（P344
31、P344）49CH3COC2H5ONaOC2H5CH2COC2H5O+CH3CHOH CH3COC2H5OCH2COC2H5O+CH3CCH2COOC2H5OOC2H5+NaOC2H5CH3CCH2COEtOOCH3C-CH-COEtOO+CH3CHOHNa机理：机理：CH3CCH2COEtOOCOC2H5OCH3CCH2OH3O+2OH2OHpKa=25pKa=11比较：羟醛缩合反应比较：羟醛缩合反应-羟基酮羟基酮-羰基酯羰基酯 502.交叉酯缩合（一个酯无交叉酯缩合（一个酯无-H-H才有制备意义）才有制备意义）酯酯+酯：有酯：有 H 的提供碳负离子，无的提供碳负离子，无 H 的提供酰基。的
32、提供酰基。H COC2H5OCH3COC2H5OHCCH2COC2H5OOH3O+RONaCH3CH2OH+丙醛酸乙酯丙醛酸乙酯 C OC2H5OOHC ORC2H5OOC COOC2H5苯甲酸乙酯 草酸二乙酯甲酸酯常用的无常用的无-H H的酯的酯51 形成环酯，合成五元、六元碳环。形成环酯，合成五元、六元碳环。3.3.分子内的酯缩合：迪克曼反应分子内的酯缩合：迪克曼反应OCOOC2H5CH2CH2CHHCOC2H5CH2CH2COC2H5OOH3O+C2H5ONaC2H5OH+OC O O C2H5+C2H5OHCH2CH2COOC2H5NaOC2H5H+CH2CH2COOC2H5OCO2C
33、2H5524.酯与醛、酮缩合，能制备酯与醛、酮缩合，能制备-二酮化合物二酮化合物C6H5COC2H5OCH3CC6H5OH3O+C2H5ONa+CH3COC2H5OCH3CCH3OH3O+C2H5ONa+酯酯+醛、酮：醛、酮：醛、酮提供碳负离子醛、酮提供碳负离子，酯提供酰基。，酯提供酰基。C6H5CCH2CC6H5OO CH3CCH2CCH3OO 因为醛酮的因为醛酮的 H酸性比酯的强。酸性比酯的强。5311.12 -二羰基化合物（二羰基化合物（P351P351）含义：含有含义：含有两个羰基两个羰基且由一个且由一个(活泼活泼)亚甲基相隔亚甲基相隔的化合物的化合物H H受两个羰基的影响，具有特殊的
34、活泼性，受两个羰基的影响，具有特殊的活泼性，在碱作在碱作用下产生的碳负离子具有用下产生的碳负离子具有强的亲核性强的亲核性，可以与卤代烃、可以与卤代烃、酰卤、羰基化合物等发生各类亲核反应。酰卤、羰基化合物等发生各类亲核反应。pKa 9 11 13 乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮 乙醇乙醇 水水 pKa 25 20 16 145411.12.1 11.12.1-二羰基化合物烯醇负离子的稳定性二羰基化合物烯醇负离子的稳定性*有有-H-H的的-二羰基化合物二羰基化合物可使可使FeClFeCl3 3溶液显色；使溶液显色；使Br2/CCl4褪色。褪色。为什么乙酰乙酸乙酯比较容易生成烯醇式异构体？为什么乙酰乙酸
35、乙酯比较容易生成烯醇式异构体？55无色水果香味的液体，沸点无色水果香味的液体，沸点180.4180.4。(1)乙酰乙酸乙酯的合成乙酰乙酸乙酯的合成ClaisenClaisen酯缩合反应酯缩合反应11.12.2 11.12.2 乙酰乙酸乙酯的合成及应用乙酰乙酸乙酯的合成及应用 乙酸乙酯乙酸乙酯 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯(“三乙三乙”)酯酯CH3COC2H5O2NaOC2H5H+CH3CCH2COC2H5OO+CH3CH2OH56(2)(2)乙酰乙酸乙酯的化学乙酰乙酸乙酯的化学 *成酮分解成酮分解：产率高，常用。：产率高，常用。成酸分解：负产物多，不常用。成酸分解：负产物多，不常用。（较浓碱）（较
36、浓碱）57CH3CCH2COEtOONaOC2H5CH3CCH-COEtOOR XCH3CCH-COEtOOR碳负离子碳负离子烃基化烃基化NaOEtR-XCH3C-C-COEtOORR烃基化烃基化脱羧脱羧脱羧脱羧稀NaOHH+,CH3CCH2RO 稀NaOHH+CH3CCHROR(3)(3)乙酰乙酸乙酯在合成上的乙酰乙酸乙酯在合成上的 制（取代）丙酮制（取代）丙酮（一取代、二取代丙酮）（一取代、二取代丙酮）一烃基乙酰乙酸乙酯一烃基乙酰乙酸乙酯二烃基乙酰乙酸乙酯二烃基乙酰乙酸乙酯注意注意:不可用乙烯式卤代烃和不可用乙烯式卤代烃和3o，为什么？为什么？一取代丙酮一取代丙酮二取代丙酮二取代丙酮58例
37、1：合成2-庚酮 CH3COCH2CH2CH2CH2CH3 分析分析：(1)找出来自找出来自三乙三乙的的丙酮部分丙酮部分，其余来自引入基团。，其余来自引入基团。(2)当引入基团不同时，通常是先引入体积较大的基团。当引入基团不同时，通常是先引入体积较大的基团。(3)最后确定合成路线。最后确定合成路线。CHC4H9CH3COCOOH3OCHC4H9CH3COCOOHCH3C CH2C4H9OCH3COCH2COOC2H5C2H5ONaC4H9BrCH3CCHCOOC2H5C4H9OOH+-稀 59 例例2:以以CH3OH、C2H5OH为主要原料合成为主要原料合成CH3CH2CHCOCH3CH3CH
38、3OHPBr3CH3BrCH3CH2OHPBr3CH3CH2BrCH3CH2OHNaCH3CH2ONaCH3CH2OHH+CH3CH2OHCH3COOHKMnO4CH3COC2H5OH+,CH3CCH2COC2H5OOH+CH3CH2ONaCH3CH2ONaCH3CH2BrCH3CCH-COC2H5OOCH2CH360(1)(1)丙二酸二乙酯的制法丙二酸二乙酯的制法 11.12.3 11.12.3 丙二酸二乙酯的合成及应用丙二酸二乙酯的合成及应用 CH2COOC2H5COOC2H5H+CH3CH2OH61CH2COOC2H5COOC2H5C2H5ONaCHCOOC2H5COOC2H5-Na+R
39、XCHCOOC2H5COOC2H5RH+H2OCHCOOHCOOHR-CO2CH2COOHRRCOOHCOOHCRRCOOC2H5COOC2H5CRRCHCOOHR-CO2RXCHCOOC2H5COOC2H5RC2H5ONaH2O,H+“丙二丙二”主要制备一取代、二取代乙酸主要制备一取代、二取代乙酸（2 2）丙二酸二乙酯的化学性质）丙二酸二乙酯的化学性质一取代乙酸一取代乙酸二取代乙酸二取代乙酸62丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各类取代丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于合成各类取代的乙酸（一取代乙酸的乙酸（一取代乙酸,二取代乙酸二取代乙酸,环烷基甲酸环烷基甲酸,二元羧酸等
40、）。二元羧酸等）。合成一元酸合成一元酸 (3)最后确定合成路线。最后确定合成路线。(1)找出来自于丙二酸二乙酯的找出来自于丙二酸二乙酯的乙酸乙酸部分，其余来自引入基团。部分，其余来自引入基团。(2)当引入基团不同时，通常是先引入体积当引入基团不同时，通常是先引入体积较大较大的基团的基团.分析分析:例例1 利用丙二酸二乙酯法合成利用丙二酸二乙酯法合成CH3CH2CH2COOH(3)(3)丙二酸二乙酯在合成上的应用丙二酸二乙酯在合成上的应用CH2(COOC2H5)2C2H5ONaC2H5BrC2H5CH(COOC2H5)2H+H2OCH3CH2CH2COOH63CH2CHCOOHCH2CH3例例2
41、 以乙醇、甲苯为以乙醇、甲苯为 主要原料合成主要原料合成CH2(COOC2H5)2C2H5ONaCH2ClCH2CH(COOC2H5)2C2H5ONaCH3CH2BrCH2C(COOC2H5)2CH2CH3H+,H2OCH2CHCOOHCH2CH3-CO2,C2H5ClC2H5OHC2H5ONaNaC2H5OHSOCl2C2H5ClCH3Cl2光照CH2ClCH2COOC2H5COOC2H5H+CH3CH2OH64Na+HC(COOC2H5)2+BrCH2CH2CH2Br(-NaBr)BrCH2CH2CH2CH(COOC2H5)2NaOC2H5C(COOC2H5)2CH2H2CCH2BrCH2
42、H2CCH2C(COOC2H5)21)水解2)脱羧COOH二卤代烃与二卤代烃与等等摩尔数丙二酸二乙酯反应摩尔数丙二酸二乙酯反应 v制环烃基取代乙酸制环烃基取代乙酸(P357)P357)65CH3CCHOCH2CH3CH2-Ph来自来自“三乙三乙”PhCH2Cl CH3CH2ClCH3CH2CH2CHCOOHCH3来自来自“丙二丙二”CH3CH2CH2Cl CH3Cl1.克莱森酯缩合克莱森酯缩合2.三乙，丙二及相关合成三乙，丙二及相关合成66（1）以乙醇为主要原料，不经过丙二酸二乙酯合成戊酸。）以乙醇为主要原料，不经过丙二酸二乙酯合成戊酸。课堂习题课堂习题67CH2COOC2H5COOC2H5H
43、+CH3CH2OH-CO2CH3CH2OHNaCH3CH2ONa（2）以乙醇为主要原料，经过丙二酸二乙酯合成戊酸。）以乙醇为主要原料，经过丙二酸二乙酯合成戊酸。68CO2C2H5CCH2CH2CH3OO（3）用）用和乙酸乙酯为主要原料合成和乙酸乙酯为主要原料合成H+CH3CH2ONa 69一、羧酸的酸性一、羧酸的酸性 无机强酸无机强酸 羧酸羧酸 H2CO3 酚酚 H2O 醇醇 炔炔NH3 羧酸上取代基对酸性的影响羧酸上取代基对酸性的影响二、二、-H原子的反应原子的反应 1.-H 的卤代的卤代(用用P催化催化)2.*脱羧反应脱羧反应 三、羧酸的制法：三、羧酸的制法：1.氧化法氧化法2.腈水解腈水解 3.格氏试剂与格氏试剂与CO2作用作用 四、羧酸及四、羧酸及羧酸羧酸衍生物的化学性质：加成衍生物的化学性质：加成消除机理消除机理(相当于取代相当于取代)第第11 11章章 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物 小结小结RCLO+NuRCNuO+HLH五、与格氏试剂反应五、与格氏试剂反应 1mol-酮，酮，2mol-醇醇六、六、羧酸及羧酸及羧酸衍生物的还原反应羧酸衍生物的还原反应（LiAlH4）七、特殊反应（七、特殊反应（1）罗森蒙德还原（）罗森蒙德还原（2）*克莱森酯缩合克莱森酯缩合 (3)*三乙，丙二的制备及相关合成三乙，丙二的制备及相关合成精品课件资料分享 SL出品
