13 第13章 取代羧酸.pptx

第1页：第十三章取代羧酸

第十三章取代羧酸

第2页：羧酸碳链或环上的氢原子

羧酸碳链或环上的氢原子被其他原子或基团取代的化合物X(OH,NH2,=O)RC(H)COOH卤代酸，羟基酸，氨基酸，羰基酸

第3页：一、卤代酸Dazen反应

一、卤代酸Dazen反应：OPhCC2H5+ClCHCOOC2H5R(H)NaOC2H5orNaNH2CCCOOC2H5CH25PhOHClR(H)-HCl62~64%C2H5R(H)CCC2H5R(H)CCPhOCOOH2HO/OH--CO2PhOCOOC2H5C2H5R(H)CHCPhOOrganicChem

第4页：二、羟基酸

二、羟基酸1.命名广泛存在于自然界，常按来源命名OHCH3CHCOOH乳酸OHPhCHCOOH杏仁酸COOHOH水杨酸HOOCOHCHCH2COOHCOOHHCOHHCOHCOOH酒石酸CH2COOHHOCCOOHCH2COOH柠檬酸 苹果酸

第5页：羟基酸

羟基酸的反应2.兼具醇和酸的性质，又互相影响酸性a.CH3CH(OH)COOH3.86CH3CH2COOHHOCH2CH2COOH4.884.51pKaCOOHOHCOOHOHCOOHHOCOOHpKa3.00 4.124.544.17

第6页：羟基酸（续）

b.脱水α-羟基酸β-羟基酸OHCH3CHCH2COOHCH3CHCHCOOHα,β-不饱和酸H++H2O3(R)CHCHOHCOHOHOCHOCHCH3(R)O(R)CH3CHOCO3CCHOOCH(R)

第7页：γ-羟基酸

γ-羟基酸HOCH2CH2CH2COOHOO-H2Oδ-羟基酸：δ-内酯较难形成ω-羟基酸：nHOCH2(CH2)xCOOHOHOCH2(CH2)xCOHn聚酯x>

4

第8页：γ-羟基酸（续）

c.氧化反应OHRCHCOOHORCCOOH[O]土伦试剂-CO2RCHOOHRCHCH2COOHORCCH2COOHORCCH3[O]-CO2d.脱羧RCHCOOHOR'RCHCOOHOCR'ORCHO高产率

第9页：γ-羟基酸（续）

e.与醛的反应OHRCHCOOH+R'CHOOOROR'OHRCHCH2COOH+R'CHOOOOR'ROrganicChem

第10页：3.羟基酸

3.羟基酸的制备a.卤代酸水解b.腈醇水解c.reformatsky反应2XCHCOONa2HOCHCOONaH2OPhCHONaCNNaHCO3PhCHCNOHHCl50~52%PhCHCOOHOHBrCH2COOC2H5BrZnCH2COOC2H5RCHORCHCH2COOC2HOHZnOrganicChem

第11页：3.羟基酸（续）

d.由Kolbe—Schmidt反应制酚酸ONaCO2180~200OCOHCOONaOHOHNaHCO3煮沸OHOHCOOHCO2

第12页：三、羰基酸

三、羰基酸α,β-羰基酸不稳定OCH3CCH3OCH3CCH2COOHCO2酯化32OCHCCHCOOCH25

第13页：羟基酸的分类与命名

1.羰基酸的制备a.Claisen缩合（同种酯的缩合）ONaOC2H5OOCCH2COC2H5OCH3CCH2COOC2H5-OC2H5OCH3CCHCHOOC2H5 -pKa=11OCH3COC2H5O-CH2COC2H5++C2H5OHpKa=17O-CH3COC2H5CH2COOC2H5O-CH2COC2H52CH3COC2H5CH3O-OC2H5CH3COC2H5pKa=24

第14页：羟基酸的分类与命名（续）

b.两种不同酯的缩合两种不同的酯的缩合产物有四种，无制备意义若选择一种酯不含α-H，只做亲核进攻受体产物唯一例PhCOOCH3+CH3CH2COOC2H51)NaOH2)H+i.ii.C2H5OCCOC2H5OO+PhCH2COOC2H5OCOCH3PhCCHCOOC2H5PhCHCOOC2H580~85%PhCHCOOC2H5COOC2H51)NaOH2)H+175OCOCOC2H5

第15页：羟基酸的分类与命名（续）

c.分子内酯缩合（W.Dieekmann缩合）COOC2H5COOC2H5Na少量乙醇H+OCOOC2H5OHCCOOC2H5+CH3COOC2H51)NaOH2)H2OOHCCH2COOC2H5-3H2OC2H5OOCCOOC2H5COOC2H5太活泼聚合iii.

第16页：2.乙酰乙酸乙酯

2.乙酰乙酸乙酯CH3CH2OOCH25OOCH3HOC2H5酮式烯醇式CH92%O8%a.互变异构同时存在烯和醇的证据：与NaCN加成与NaHSO3反应与Na反应H2↑Br2褪色FeCl3颜色反应=>

说明有C=O=>

有OH=>

有C=C=>

有C=C—OHOrganicChemiii

第17页：酮式烯醇式互变是普遍现象

酮式烯醇式互变是普遍现象亚硝基OHNCOHNC肟NHHCC亚胺NH2CC烯胺HNCCHNCCOrganicChem

第18页：不同化合物

不同化合物的烯醇含量与产生移位的质子的酸性、H-键、空间因素等有关89.2OCH3CCH3pKa20OPhCCH316烯醇含量1.5×10-4OOCH3CCH2COC2H5118CH2(COOC2H5)2130.77OOCH3CCH2CPh3.5×10-2OOCH3CCH2CCH3976.4

第19页：不同化合物（续）

b.乙酰乙酸乙酯在合成中的应用CH3CCH2COOC2H5O3OCHCCHCOCH25ONaOCH25325OROCHCCHCOCHRX重复上述过程：OROCH3CCCOC2H5R'(R,R'Ar,,活性？

）=3。

（消除），最好1。

。

第20页：酮式分解在有机合

酮式分解在有机合成中非常有用几乎与格氏反应和付-克反应齐名OROCH3CCHCOC2H5OROCH3CCHCOHORCH3CCH2+CO2（酮式分解）CH3COOH+C2H5OH+RCH2COOH(酸式分解）（常伴有酮式分解，用丙二酸酯法更好）稀碱浓碱

第21页：酮式分解在有机合（续）

RX（卤代烃）（甲基酮）OXCH2CRORCH3CCH2OOCH3CCH2CH2CR(--二酮）OXCH2COR'OOCH3CCH2CH2COR'OXCROOCH3CCH2CR(--二酮）O生成CH用NaOH,避免C2H5ONa与RCX反应。

常用非质子溶剂，醇镁代替醇钠，溶于非质子溶剂，加速反应MgOC2H5CH+OOCH3CCHCOC2H5+ 二元取代……

第22页：3.丙二酸酯a.丙二酸酯的制

3.丙二酸酯a.丙二酸酯的制法NaCNClCH2COOHNaOH2NCCHCOONaC2H5OHH2SO4CH2(COOC2H5)2b.丙二酸酯在合成上的应用CH2(COOC2H5)2NaOC2H5RXRCH(COOCH)252NaOHH3+ORCH(COOH)2252-CO22RCHCOOH[-CH(COOCH)]Na+

第23页：丙二酸酯可以一次导入

丙二酸酯可以一次导入两个相同R基例1：CH2(COOC2H5)21.2NaOC2H52.2C2H5Br(C2H5)2C(COOC2H5)2-CO2(CH)CHCOOH25286%水解酸化

第24页：丙二酸酯可以一次导入（续）

例2：[PhCH2C(COOC2H5)2]Na+BrCH2COOC2H596%C(COOC2H5)2CH2COOC2H5PhCH21.NaOH2.HClC(COOH)2CH2COOHPhCH2CHCOOHCH2COOHPhCH2--CO2

第25页：如果用二卤代烃取代

如果用二卤代烃取代，根据条件不同，可以生成二酸或环状酸。

例：1)2NaOH232)Br(CH)BrCH2(COOC2H5)2CH2(COOC2H5)21)水解2)酸化-CO2CH2COOHCH2COOH2CH2(COOC2H5)2CH2(COOC2H5)21)NaOC2H52)Br(CH2)3ClCOOH2)Br(CH2)2BrCOOH1)NaOC2H5

第26页：如果用二卤代烃取代（续）

-CH(COOC2H5)2亲核加成（α,β-不饱和醛酮的亲核加成Michael加成）亲核取代CH2(COOC2H5)2+水解-CO2酸化HOCH25Michael加成是非常有用的合成1，5—二羰基化合物的反应OOHNaOC2H5CH(COOC2H5)2OCH(COOCH)252OCH2COOH90%

第27页：如果用二卤代烃取代（续）

Michael反应的另一重要的应用是用来合成环状化合物羟醛缩合草酸OCH3OCH2CHCCH3NaOC2H5Robinson关环OOCH3NaOHCH3HOO-H2OO+

第28页：☆上述Michael加

☆上述Michael加成总是发生在有烷基取代的α-位。

可能解释：1烷基增加了烯醇离子的活性2Michael加成可逆——取代少的加成产物，逆向易被破坏

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