《有机化学》课程教学课件（讲稿）第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 9.3 取代酸

第三节取代羧酸 NH2 氨基酸 X R-CHCOOH 卤代酸 R-CHCOOH OH 羟基酸 R-CHCOOH C-COOH 羰基酸

羟基酸 羰基酸 氨基酸 卤代酸 第三节 取代羧酸 COOH NH2 R CH COOH X R CH COOH OH R CH COOH O R C

第三节取代羧酸 一、羟基酸 1.羟基酸的分类和命名 分子中含有羧基和羟基的化合物称为羟基酸。羟基酸可分为醇酸和酚酸两类， 羟基连在碳链或脂环上的称为醇酸(alcoholic acid),羟基连在芳环上的 称为酚酸（phenolic acid)。 羟基酸可按系统命名法命名，羟基酸还常用俗名。 羟基酸的系统命名以羧酸为母体，羟基为取代基。醇酸中羟基的位置可 以用阿拉伯数字或希腊字母表示。酚酸中羧基和羟基的相对位置可以用 邻、间、对表示或用阿拉伯数字表示。许多羟基酸都有俗名，也常用俗 名表示。例如： OH OH CHCHCOOH HOOC-CH,CH一COOH 2-羟基丙酸（乳酸） 2-羟基丁二酸（苹果酸） α-羟基丙酸 a-羟基丁二酸 2

2 第三节 取代羧酸 一、羟基酸 羟基酸可按系统命名法命名，羟基酸还常用俗名。 1．羟基酸的分类和命名 分子中含有羧基和羟基的化合物称为羟基酸。羟基酸可分为醇酸和酚酸两类， 羟基连在碳链或脂环上的称为醇酸（alcoholic acid），羟基连在芳环上的 称为酚酸（phenolic acid）。 羟基酸的系统命名以羧酸为母体，羟基为取代基。醇酸中羟基的位置可 以用阿拉伯数字或希腊字母表示。酚酸中羧基和羟基的相对位置可以用 邻、间、对表示或用阿拉伯数字表示。许多羟基酸都有俗名，也常用俗 名表示。例如： CH3 CHCOOH OH HOOC CH2 CH COOH OH 2-羟基丙酸（乳酸） 2-羟基丁二酸（苹果酸） α-羟基丙酸 α-羟基丁二酸

CH,COOH HO-C-COOH HOOC一CH一CH-COOH CH,COOH 2,3-二羟基丁二酸（酒石酸) 2-羟基丙烷-1,2,3-三甲酸（柠檬酸) ,-二羟基丁二酸 HO-CHCOOH OH CHCOOH COOH CH2COOH 1羟基-丙烷-1,2,3-三甲酸（异柠檬酸) 邻羟基苯甲酸（水杨酸） HO HO COOH HO- CH-CHCOOH HO 3,4,5-三羟基苯甲酸（没食子酸) 对羟基苯丙烯酸（香豆酸） 第九章羧酸及其衍生物和取代酸

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 3 CH CH OH OH HOOC COOH C CH2COOH CH2COOH HO COOH CHCOOH CH2 COOH COOH HO CH OH COOH HO HO HO COOH HO CH CHCOOH 2,3-二羟基丁二酸（酒石酸） 2-羟基丙烷-1,2,3-三甲酸（柠檬酸） α,α’-二羟基丁二酸 1-羟基-丙烷-1,2,3-三甲酸 （异柠檬酸） 邻羟基苯甲酸（水杨酸） 3,4,5-三羟基苯甲酸（没食子酸） 对羟基苯丙烯酸（香豆酸）

2.羟基酸的化学性质 （1)酸性由于羟基的吸电子诱导效应，羟基酸的酸性比相 应的羧酸强，所以羟基距离羧基越近，对酸性的影响就越大。 OH CHCH2COOH HO-CH2CH2COOH CH CHCOOH pKa: 4.88 4.51 3.87 羟基的吸电子效应增强了酸性 第九章羧酸及其衍生物和取代酸

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 4 2．羟基酸的化学性质 （1）酸性 由于羟基的吸电子诱导效应 ，羟基酸的酸性比相 应的羧酸强，所以羟基距离羧基越近，对酸性的影响就越大。 pKa： 4.88 4.51 3.87 CH3 CH2 COOH HO CH2 CH2 COOH CH3 CHCOOH OH 羟基的吸电子效应增强了酸性

(2)α-羟基酸氧化 α一羟基酸中的羟基比醇中的羟基更容易被氧化，吐伦 试剂与醇不发生反应，但可将羟基酸氧化成α-羰基酸。 [o] CH3 CHCOOH CH2CCOOH OH 0 第九章羧酸及其衍生物和取代酸

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 5 （2）α-羟基酸氧化 α-羟基酸中的羟基比醇中的羟基更容易被氧化，吐伦 试剂与醇不发生反应，但可将羟基酸氧化成α-羰基酸。 O CH3 CCOOH O OH CH3 CHCOOH α

(3)脱水反应 α-羟基酸受热时，两分子相互脱水酯化，生成六元环的交酯。 0 0 R一CH C 0 R-CH +H0 CH-R 0 CH一R B一羟基酸受热时，易发生分子内脱水，生成ā，B-不饱和酸。 B RCHCH2 COOH RCH-CHCOOH +H20 OH β-羟基酸 -烯酸 第九章羧酸及其衍生物和取代酸 6

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 6 （3）脱水反应 α-羟基酸受热时，两分子相互脱水酯化，生成六元环的交酯。 + H2 O R O O C CH O O C R CH OH O C CH O R OH CH C HO OH R β-羟基酸受热时，易发生分子内脱水，生成α,β-不饱和酸。 RCH CHCOOH + H2 O OH RCHCH2 COOH β-羟基酸 α-烯酸 α 

γ羟基酸或δ-羟基酸受热则发生分子内酯化，生成五元环或 六元环的内酯。 Q OH Q OH OH +H20 +H20 OH R (4)分解脱羧反应 α-羟基酸与稀硫酸共热，分解为少一个碳原子的醛或酮和甲酸。 RCHCOOH 稀H2S04 RCHO HCOOH OH 第九章羧酸及其衍生物和取代酸 7

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 7 （4）分解脱羧反应 α-羟基酸与稀硫酸共热，分解为少一个碳原子的醛或酮和甲酸。 RCHO + HCOOH 稀H2 SO4 OH RCHCOOH -羟基酸或-羟基酸受热则发生分子内酯化，生成五元环或 六元环的内酯。 C OH OH O R O C O R + H2O α  γ C OH OH O R + H2O O C O R α  γ 

3、重要的羟基酸 (1)乳酸 (2)酒石酸 (3)柠檬酸 (4)水杨酸 (5)五倍子酸和单宁 OCOCH3 OH H2N OH COOH COOCH3 COOH 乙酰水杨酸（阿司匹林） 水杨酸甲酯（冬青油) 对氨基水杨酸(PAS) ONa CO ONa OH COONa COOH 第九章羧酸及其衍生物和取代酸

第九章 羧酸及其衍生物和取代酸 8 3、重要的羟基酸 COOH H2 N OH COOCH3 OH COOH OCOCH3 乙酰水杨酸（阿司匹林） 水杨酸甲酯（冬青油） 对氨基水杨酸（PAS） (1) 乳酸 (2) 酒石酸 (3) 柠檬酸 (4) 水杨酸 ONa CO2 ONa COONa H + OH COOH （5）五倍子酸和单宁

羰基酸 1.羰基酸的分类和命名 根据羰基在碳链中的位置，羰基酸又分为醛酸和酮酸。 0 H-C-COOH CH3-C-COOH 醛酸 酮酸

二．羰基酸 1．羰基酸的分类和命名 根据羰基在碳链中的位置，羰基酸又分为醛酸和酮酸。 H C COOH O CH3 C COOH O 醛酸 酮酸

羰基酸命名时，是在相应羧酸名称的前面加上前缀“氧亚基” 以表示取代基=0，或以“甲酰基”表示取代基-CH0。 CH-CH.CH.CH.COOH em cn &-cncoom 5-氧亚基己酸 3,5-二氧亚基己酸 (5-oxohexanoic acid) (3,5-dioxohexanoic acid) OHC-CH,-CH2-C-CH,COOH 3,6二氧亚基己酸或5-甲酰基-3-氧亚基戊酸 (3,6-dioxohexanoic acid)or (5-formyl-3-oxopentanoic acid)

羰基酸命名时，是在相应羧酸名称的前面加上前缀“氧亚基” 以表示取代基=O，或以“甲酰基”表示取代基-CHO。 CH3 C CH2CH2CH2COOH O CH3 C CH2 O C CH2COOH O CH2 C CH2COOH O OHC CH2 5-氧亚基己酸 3,5-二氧亚基己酸 (5-oxohexanoic acid) (3,5-dioxohexanoic acid) 3,6-二氧亚基己酸 或5-甲酰基-3-氧亚基戊酸 (3,6-dioxohexanoic acid) or (5-formyl-3-oxopentanoic acid)