10 取代酸Substituted acids.pptx

第1页：有机化学

有机化学（Organic Chemistry）

主讲：付蕾

第2页：

第3页：第十一章 取代酸

第十一章 取代酸（Substituted acids）

• 第一节 羟基酸（Hydroxyl acids）
• 第二节 羰基酸（Carbonyl acid）
• 第三节 互变异构现象（Tautomerism）

第4页：第一节 羟基酸

第一节 羟基酸（Hydroxyl acids）

• 一、分类和命名（Classification and nomenclature）
• 二、羟基酸的化学性质（Reactions of hydroxyl acids）

第5页：一、分类和命名

一、分类和命名（Classification and nomenclature）

1. 分类（Classification）

• R 不同：醇酸、酚酸
• –OH 位置：α–、β–、γ–羟基酸

第6页：二、命名

Common name（俗名）

来源于来源

Systematic name（系统名）

以酸为母体，–OH 为取代基

第7页：二、化学性质

二、化学性质（Reactions of hydroxyl acids）：兼具酸、醇、酚的通性，又具有特性。

1、酸性：比相应羧酸大。

羟基为吸电子基，其诱导效应使羧酸酸性增强；取代位置越靠近羧基影响越大，故 α-羟基丙酸的酸性强于 β-位与无取代的丙酸。

第8页：2、脱水反应和脱羧反应

2、脱水反应和脱羧反应

（1）α–醇酸 −H₂O → 交酯

2 CH₃CH(OH)COOH $\underset{\mathrm{△}}{\overset{-{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }}$ 丙交酯 + 2 H₂O

CH₃CH(OH)COOH → 交酯（丙交酯）

第9页：

第10页：

第11页：酚酸的脱羧反应

邻位和对位酚酸受热时易发生脱羧反应。

邻羟基苯甲酸（水杨酸）在 200~220 ℃ 加热 → 苯酚 + CO₂

对羟基苯甲酸在 200 ℃ 加热 → 苯酚 + CO₂

第12页：α-醇酸的氧化与分解

3、α–醇酸的氧化：可被多伦试剂氧化。

CH₃CH(OH)COOH $\underset{\mathrm{多伦试剂}}{\to }$ CH₃COCOOH

4. α–醇酸的分解反应：

RCH(OH)COOH $\underset{{\mathrm{稀\; H}}_2\mathrm{SO}4}{\to }$ HCOOH + RCHO

第13页：第二节 羰基酸

第二节 羰基酸（Carbonyl acid）

• 一、分类和命名（Classification and nomenclature）
• 二、羰基酸的化学性质（Reactions of carbonyl acids）

第14页：一、分类和命名

一、分类和命名（Classification and nomenclature）

1. 分类（Classification）

• 醛酸、酮酸
• α–酮酸、β–酮酸

第15页：二、命名

2. 命名（Nomenclature）

Systematic name（系统名）：

• 标明羰基位置 −×酮（醛）酸
• 酰基法：×酰×酸（见教材第 234 页）

第16页：α-酮酸的脱羧

二、化学性质（Reactions of carbonyl acids）

1. 脱羧反应 −CO₂（醛）

① α–酮酸

RCOCOOH $\underset{{\mathrm{稀\; H}}_{+}}{\overset{\mathrm{△}}{\to }}$ RCHO + CO₂

第17页：β-酮酸的脱羧

1. 脱羧反应 −CO₂（酮）

② β–酮酸

RCOCH₂COOH → RC(O)CH₃ + CO₂

生物体实例：

草酰乙酸 $\underset{\mathrm{酶}-{\mathrm{CO}}_2}{\to }$ 丙酮酸

COOHCOCH₂COOH（草酰乙酸）→ COCH₃COOH（丙酮酸）+ CO₂

第18页：氧化还原反应

（2）氧化还原反应：

CH₃COCOOH $\underset{\mathrm{酶}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}{\to }$ CH₃CH(OH)COOH

第19页：第三节 互变异构现象

第三节 互变异构现象（Tautomerism）

乙酰乙酸乙酯可同时表现酮式与烯醇式反应特性：

CH₃COCH₂COOH ⇌ CH₃C(OH)=CHCOOH

可与 2,4–二硝基苯肼、NaHSO₃、HCN 等反应；也可与 Na、乙酰氯、Br₂/CCl₄、FeCl₃ 等反应。

第20页：互变异构现象

互变异构现象：这种能够自发互变的异构体之间存在的动态平衡现象。

CH₃COCH₂COOC₂H₅$\underset{\mathrm{自发地}}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$ CH₃C(OH)=CHCOOC₂H₅

• 酮式：92.5%
• 烯醇式：7.5%

第21页：烯醇式稳定的原因

烯醇式稳定的原因：

1. 该烯醇式结构能通过分子内氢键的缔合形成一个稳定的六元环：CH₃C=CHC(=O)OC₂H₅ 与 OH 形成六元环。
2. 烯醇式的羟基氧原子上的未共用电子对与碳碳双键、碳氧双键处于共轭体系，发生了电子的离域，使体系能量降低而趋于稳定。

第22页：结构特点与烯醇式类型

结构特点（吸电子基）：含 –CO–CH₂–X。

烯醇式类型：

① 酮式 −CO–CH= −C(OH)–

第23页：亚氨胺式与酰胺式

③ 亚氨胺式：H–N=C–N ⇌ N≡C–N–H

② 亚胺醇式（酰胺式）：H–C–N ⇌ C=N–OH

第24页：第十一章重点讲解问题

第十一章重点讲解问题：

1. 取代酸的命名
2. 取代酸的化学性质

第25页：