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10 第十章 羧酸及其衍生物.ppt

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本课件讲解羧酸的分类命名与酸性、羧酸衍生物的生成与水解醇解氨解、酯化与Claisen缩合、脱羧与霍夫曼降级反应,以及重要羧酸与取代酸的性质。

第10章羧酸及其衍生物封面页,概述本章羧酸、羧酸衍生物等内容主题
羧酸及其衍生物概述讲解页,如:酰卤、酸酐、酯、酰胺等
羧酸及其衍生物章节目录页,列出本章羧酸、羧酸衍生物等节次内容
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第1页:羧酸及其衍生物

羧酸及其衍生物:本页为本章封面,标示本章主题与内容框架。

第2页:羧酸及其衍生物概述

羧酸及其衍生物概述:如:酰卤、酸酐、酯、酰胺等。羧酸是一类与制药关系十分密切的重要有机酸,有的药物就是羧酸或其衍生物。布洛芬(抗炎镇痛药)阿司匹林(解热镇痛药)羧酸:R-COOH羧酸衍生物:RCO-L(可看作羧基中的羟基被其他原子或基团取代)

第3页:羧酸

羧酸:本章主要包含以下内容节次。

  • 羧酸
  • 羧酸衍生物

第4页:羧酸的结构、分类和命名

羧酸的结构、分类和命名:羧酸的结构官能团:羧基(—COOH)羧基碳原子为sp2杂化,羧基中含处在同一平面的3个σ键;羧基碳p轨道与羰基氧原子的p轨道平行相互重叠形成一个π键;羟基氧原子上的未共用电子对与羰基上的π键形成pπ共轭,使羟基氧上的电子云密度降低,羰基碳原子上的电子云密度增高。第一节羧酸

第5页:羧基中pπ共轭体系的存在

羧基中pπ共轭体系的存在,使得羧基不是羰基和羟基的简单加合,而是两者相互影响的统一体

第6页:根据烃基结构分类

根据烃基结构分类::羧酸脂肪族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸饱和羧酸不饱和羧酸2.羧酸的分类

第7页:根据羧基数目分类

根据羧基数目分类:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第8页:羧酸的俗名

羧酸的俗名:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第9页: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。②编号:从羧基中的碳原子开始给主链上的碳原子编号。注意事项: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,根据主链上碳原子的数目称“某酸”或“某烯(炔)酸”

第10页:羧酸命名示例

羧酸命名示例:2,3二甲基丁酸2丁烯酸3苯基丙烯酸(肉桂酸)邻羟基苯甲酸(水杨酸)芳酸和脂环酸,可把芳环和脂环作为取代基来命名

第11页:二元羧酸的命名

二元羧酸的命名
二元羧酸命名时,选择包含两个羧基的最长碳链为主链,根据主链碳原子的数目称为“某二酸”。己二酸顺丁烯二酸邻苯二甲酸

第12页:羧酸的制法

羧酸的制法:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第13页:伯醇或醛的氧化

伯醇或醛的氧化:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第14页:腈的水解

腈的水解:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第15页:由格氏试剂制备

由格氏试剂制备:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第16页:羧酸的物理性质

羧酸的物理性质:常温时,C1 ~C3是有刺激性气味的无色透明液体,C4 ~C9是具有腐败气味的油状液体,C10以上的直链一元酸是无臭无味的白色蜡状固体。脂肪族二元酸和芳香族羧酸都是白色晶体。羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。例如:甲酸乙醇沸点100.5℃ 78.5℃。原因:羧酸分子间可以形成两个氢键而缔合成较稳定的二聚体。二聚体

第17页:羧酸的化学性质

羧酸的化学性质:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第18页:羧酸的酸性

羧酸的酸性:生成的盐为强碱弱酸盐,遇强酸则得到原羧酸。应用:醇、酚、酸的鉴别与分离提示:酸溶酚醇溶溶不溶不溶不溶

第19页:烃基结构对羧酸酸性的影响

烃基结构对羧酸酸性的影响:烷基具有供电子效应,使羧基中O—H不易离解,酸性减弱;原文给出 pKa 3.77、4.76、4.88。

本页 pKa 数值所对应的化合物名称原文未给出,建议对照原课件图片核对后再还原为表格。

第20页:羧酸衍生物

羧酸衍生物:的生成1、酰卤的生成三种方法中第三种方法的产物纯、易分离,因而产率高。是一种合成酰卤的好方法

第21页:酸酐的分类与命名

酸酐的分类与命名:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第22页:酯的命名

酯的命名:本页以结构图示为主,配合「羧酸」部分的内容讲解。

第23页:酰胺的命名

酰胺的命名:的生成对羟基乙酰苯胺(“扑热息痛”)此方法制备了四种羧酸衍生物:酰卤、酸酐、酯、酰胺

第24页:脱羧反应

脱羧反应:羧酸盐脱羧2、α-碳原子上连有吸电子基的羧酸,受热易脱羧

第25页:α-氢原子的卤代反应

α-氢原子的卤代反应:原因:羧基的吸电子作用,使α-氢原子比较活泼。反应条件:红磷、碘或硫等。(四)α-氢原子的卤代反应

第26页:重要的羧酸

重要的羧酸:乙酸乙酸俗称醋酸,是食醋的主要成分,一般食醋中含乙酸6%~8%。乙酸为无色具有刺激性气味的液体,沸点118℃,熔点16.6℃。当室温低于16.6℃时,无水乙酸很容易凝结成冰状固体,故常把无水乙酸称为冰醋酸。乙酸可与水、乙醇、乙醚混溶

第27页:苯甲酸

苯甲酸:甲酸存在于安息香胶及其他一些树脂中,故俗称安息香酸。是白色晶体,熔点121.7℃,受热易升华,微溶于热水、乙醇和乙醚中

第28页:羧酸衍生物的分类和命名

羧酸衍生物的分类和命名:的羧酸衍生物有:酰卤、酸酐、酯和酰胺。羧酸衍生物在结构上的共同特点:都含有酰基(),酰基与其所连的基团都能形成P-π共轭体系

第29页:酰卤的命名

酰卤的命名:丙烯酰氯苯甲酰溴通式:(X=F、Cl、Br、I )

第30页:酸酐通式

酸酐通式:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第31页:酯的通式

酯的通式
:命名:根据形成它的酸和醇称为“某酸某酯”甲酸乙酯苯甲酸异丙酯

第32页:酰胺的分类

酰胺的分类:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第33页:取代酰胺

取代酰胺:把氮原子上所连的烃基作为取代基,写名称时用“N”表示其位次通式:N乙基乙酰胺N, N二甲基甲酰胺(简称DMF)

第34页:羧酸衍生物的物理性质

羧酸衍生物的物理性质:低级酰氯是具有刺激性气味的无色液体,高级酰氯为白色固体。酰氯的沸点比相应的羧酸低。酰氯不溶于水,易溶于有机溶剂,低级酰氯遇水易分解。酰氯对黏膜有刺激性

第35页:羧酸衍生物的化学性质

羧酸衍生物的化学性质:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第36页:羧酸衍生物的水解

羧酸衍生物的水解:酰氯最易水解,乙酰氯暴露在空气中,即吸湿分解。放出的氯化氢气体立即形成白雾。故酰氯须密封储存。1.水解

第37页:

第38页:醇解通式

醇解通式:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第39页:醇解反应的应用

醇解反应的应用:工业上常用此方法制取一些难以用羧酸酯化法得到的酯。例如

第40页:酯交换反应

酯交换反应:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第41页:氨解通式

氨解通式:本页以结构图示为主,配合「羧酸衍生物」部分的内容讲解。

第42页:酰胺的氨解

酰胺的氨解
酰胺与过量的胺作用可得到N‐取代酰胺。以上1~3的反应,也可称为酰基化反应。即:向其他分子中引入酰基的反应酰基化剂:提供酰基的试剂(酰氯、酸酐)

第43页:酯的还原反应

酯的还原反应:羧酸易还原,可用多种方法(催化氢化LiAlH4、Na + C2H5OH等还原剂)还原。还原产物为两分子醇。月桂酸甲酯月桂醇(十二醇)

第44页:克来森酯缩合反应

克来森酯缩合反应
有α-H的酯在强碱(一般是用乙醇钠)的作用下与另一分子酯发生缩合反应,失去一分子醇,生成β-羰基酯的反应叫做酯缩合反应,又称为克莱森(Claisen)缩合

第45页:酰胺的酸碱性

酰胺的酸碱性:弱,接近于中性。(原因:氮原子上的未共用电子对与碳氧双键形成P-π共轭)酰亚胺显弱酸性,能与强碱的水溶液生成盐。邻苯二甲酰亚胺邻苯二甲酰亚胺钾

第46页:脱水反应脱水剂

脱水反应脱水剂

  • PCl
  • SOCl
  • (CH3CO)2O 等。生成物:腈--水解得到酸;还原得到胺

第47页:霍夫曼降级反应

霍夫曼降级反应
(Hofmann)降级反应酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用,脱去羧基生成比原料少一个碳的胺的反应,称为霍夫曼降级反应。2甲基3苯基丙酰胺苯异丙胺(安非他明)注意:此反应不适合取代酰胺
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