中国科学技术大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第十三章 取代羧酸

第十三章 取代羧酸 University of Science and Technology of China

University of Science and Technology of China 第十三章 取 代 羧 酸 有 机 化 学

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) R-CHD—COOH 卤代酸，羟基酸，氨基酸，羰基酸 Organic Chem

Organic Chem 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 R C(H) COOH X (OH , NH2 , =O) 卤代酸，羟基酸，氨基酸，羰基酸

一、卤代酸 Dazen反应： 0 RH) NaOC2H5_ Ph-C-C2Hs CICH-COOC2H5 or NaNH2 R(H) C2Hs R(H) HCI C-C 6264% OHCI Ph O COOC2Hs H20/0H C2Hs R(H) C2H5 R(H) -C02 CHC Ph O COOH △ Ph 0 Organic Chem

Organic Chem 一、卤代酸 Dazen 反应： C O Ph C2 H5 + ClCH COOC2 H5 R (H) NaOC2 H5 or NaNH2 C C R Cl COOC2 H5 C2 H5 Ph OH (H) - HCl 62~64% C O C C2 H5 R(H) Ph COOC2 H5 C O C C2 H5 R(H) Ph COOH H2 O/OH- - CO2 CH C O C R(H) 2 H5 Ph

二、羟基酸 1.命名 广泛存在于自然界，常按来源命名 OH OH OH CH3-CH-COOH Ph-CHCOOH HOOC-CHCH,COOH 乳酸 杏仁酸 苹果酸 COOH COOH HC-OH CH2COOH HC-OH HO-C-COOH OH COOH CH2COOH 水杨酸 酒石酸 柠檬酸 Organic Chem

Organic Chem 二、羟基酸 1. 命名 广泛存在于自然界，常按来源命名 CH3 CH COOH OH Ph CH COOH OH COOH OH HOOC CH CH2 COOH OH COOH HC OH HC OH COOH C CH2 COOH HO COOH CH2 COOH 柠檬酸 乳酸 杏仁酸 水杨酸 苹果酸 酒石酸

2.羟基酸的反应 兼具醇和酸的性质，又互相影响 a.酸性 CH,CH,COOH HOCH,CH,COOH CH,CH(OH)COOH pKa 4.88 4.51 3.86 COOH COOH COOH COOH OH OH HO pKa 3.00 4.12 4.54 4.17 Organic Chem

Organic Chem 2. 羟基酸的反应 兼具醇和酸的性质，又互相影响 a. 酸性 CH3CH2COOH HOCH2CH2COOH CH3CH(OH)COOH pKa 4.88 4.51 3.86 COOH OH COOH OH COOH HO COOH pKa 3.00 4.12 4.54 4.17

b.脱水 a-羟基酸 (R)CH3 (R)CH3-CH-O+H HO-C=O 0c20 CH O=COH H-O-CH-CH3(R) 0=C CH 01 CH3(R) B羟基酸 OH CHs-ar-c001女 CH3CH=CH-COOH H2O a,B-不饱和酸 Organic Chem

Organic Chem b. 脱水 α-羟基酸 β-羟基酸 CH3 CH OH CH2 COOH CH3 CH CH COOH H + + H2 O α,β-不饱和酸 (R)CH3 CH C O OH H O O CH C CH3 (R) HO O H CH C O CH C (R)CH3 O O O CH3 (R)

y羟基酸 -H20 HOCH2CH2CH2COOH δ-羟基酸：δ-内酯较难形成 0羟基酸： 0ce4600H一H叶oCH4cm,2头oH 聚酯 x>4 Organic Chem

Organic Chem γ-羟基酸 HOCH2 CH2 CH2 COOH O O - H2 O δ-羟基酸：δ-内酯较难形成 ω-羟基酸： HOCH2 (CH2 ) x COOH H OCH2 (CH2 ) x C O OH n n 聚酯 x>4

c.氧化反应 OH [O] 0 R-CH-COOH R-C-COOH RCHO 土伦试剂 OH 0 R-CH-CH2-COOH 101 -CcooH-co:C d.脱羧 R-CH-COOH OR' 高产率 R-CH-COOH RCHO △ O-C-R' 0 Organic Chem

Organic Chem c. 氧化反应 d. 脱羧 R CH OH COOH R C O COOH [O] 土伦试剂 - CO2 RCHO R CH OH CH2 COOH R C O CH2 COOH R C O CH3 [O] - CO2 R CH OR' COOH R CH O COOH C R' O RCHO 高产率

e.与醛的反应 OH R-CH-COOH+R'CHO OH R-CH一CH,COOH+R'CHO Organic Chem

Organic Chem e. 与醛的反应 R CH COOH OH + R'CHO O O R O R' R CH CH2 COOH OH + R'CHO O O O R' R

3.羟基酸的制备 a.卤代酸水解 PhCHO NaCN、Ph-CH-CNHC→Ph-CH-COOH NaHCO3 OH 50-52% OH b.腈醇水解 H20 XCH2COONa c.reformatsky反应 OH BrCHCOOC:Hs Zn RCHO BrZnCH2COOC2H5 RCHCH2COOC2H Organic Chem

Organic Chem 3. 羟基酸的制备 a. 卤代酸水解 b. 腈醇水解 c. reformatsky反应 XCH2 COONa HOCH2 COONa H2 O PhCHO NaCN NaHCO3 Ph CH OH CN HCl 50~52% Ph CH OH COOH BrCH2 COOC2 H5 BrZnCH2 COOC2 H5 RCHO RCHCH2 COOC2 H5 OH Zn