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1、 前次课总结前次课总结 羧酸的性质羧酸的性质 羧羟基的取代羧羟基的取代羧酸衍生物的制备羧酸衍生物的制备酯化反应及机理酯化反应及机理 羧酸与烷基锂的反应羧酸与烷基锂的反应 羧酸的还原羧酸的还原 羧酸羧酸a-a-氢的反应氢的反应a-a-卤代、卤代、 a-a-烷基化烷基化 脱羧反应、脱羧反应、Hunsdiecker 反应反应 取代羧酸的性质取代羧酸的性质 生物体内的反应生物体内的反应 (了解了解) 第十三章第十三章 羧酸衍生物羧酸衍生物主要学习内容：主要学习内容：1. 羧酸衍生物的分类羧酸衍生物的分类2. 制备方法制备方法由羧酸制备羧酸衍生物的方法由羧酸制备羧酸衍生物的方法 (自己总结自己总结)3.
2、 羰基的亲核取代反应羰基的亲核取代反应水解、醇解、胺解水解、醇解、胺解4. 与与Grignard试剂的反应试剂的反应制备醛、酮制备醛、酮5. 还原反应还原反应6. a-a-氢的性质：酰卤的氢的性质：酰卤的a-a-卤代、卤代、Reformatsky反应、反应、 Perkin反应、反应、Claisen缩合、交叉缩合、缩合、交叉缩合、 Dieckmann 缩合缩合7. 腈及其制备方法、化学性质腈及其制备方法、化学性质 13.1 羧酸衍生物的结构、分类和命名羧酸衍生物的结构、分类和命名 (P.577, 13.1)一、羧酸及羧酸衍生物的结构和分类一、羧酸及羧酸衍生物的结构和分类羧酸羧酸 Carboxyl
3、ic acids羧酸衍生物羧酸衍生物 Carboxylic Acid Derivatives酯酯Esters酰卤酰卤Acyl Hydrides酸酐酸酐Carboxylic Acid Anhydrides酰氨（胺）酰氨（胺）AmidesRCOHORCORORCXORCOOCRORCNH2(R)O二、羧酸衍生物的命名二、羧酸衍生物的命名 (P.577. 13.1)酰卤酰卤酸酐酸酐CH3COClPhCOClCH3CH2CHCOBrBrCOClCOCl乙乙酰酰氯氯苯苯甲甲酰酰氯氯a a- -溴溴丁丁酰酰溴溴草草酰酰氯氯OCH2PhCOCl氯氯甲甲酸酸苄苄酯酯CH3COOCCH3OCH3COOCCH2C
4、H3OOOO顺顺丁丁烯烯二二酸酸酐酐醋醋酐酐 (乙乙酸酸酐酐)乙乙丙丙酐酐 (乙乙酸酸丙丙酸酸酐酐)酯酯酰胺酰胺PhCOOC2H5OH3COCH2COOC2H5COC2H5OCH2COOC2H5COH3C苯甲酸乙酯丙二酸二乙酯 - -甲基- - - -丁内酯乙酰乙酸乙酯 CH3CONH2CH3CONCH3CH3HCONCH3CH3NHO乙酰胺N, N-二甲基乙酰胺N, N-二甲基甲酰胺(DMF)己内酰胺CH3CONHPh乙酰苯胺 13.2 羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质 羧酸衍生物的结构比较羧酸衍生物的结构比较 (P.586, 13.4) 诱导效应诱导效应 电负性：电负性：Cl O
5、N 共轭效应共轭效应HNH2OH3CNH2HOCH3OH3COHH3CClOH3CCl1.789 1.784 1.334 1.430 1.376 1.474 RCOORRCOORRCONH2RCONH2RCOClRCOCl共轭较较弱弱(羰基性性质质减减弱弱 共轭较较强强 羧酸衍生物的结构及化学性质分析羧酸衍生物的结构及化学性质分析 a- a-氢的酸性氢的酸性 (P.587, 13.5.1)：酰卤酰卤 醛醛 酮酮 酸酐酸酐 (羧酸羧酸) 酯酯 (腈腈) 酰胺酰胺 L基团的电效应基团的电效应 氢离去后，化合物的稳定性氢离去后，化合物的稳定性 (共振式稳定性的比较共振式稳定性的比较)LORH 取取代
6、代还还原原亲亲核核取取代代 羰基的亲核取代羰基的亲核取代：加成消除机理：加成消除机理 (P.589, 13.5.3) 易受亲核试剂进攻的底物，易反应易受亲核试剂进攻的底物，易反应 离去基团易离去的底物，易反应离去基团易离去的底物，易反应 亲核取代的速度亲核取代的速度 (反应活性反应活性)：Nu亲核加成消除RLORNuLORNuO+LRCOClRCOORCOORRCONH2(R)CRO L基团的电效应对羰基碳正电性的影响基团的电效应对羰基碳正电性的影响 离去基团的碱性：离去基团的碱性： NH2 RO RCOO X底物底物诱导效应诱导效应共轭效应共轭效应总效应总效应电效应电效应酰氯酰氯吸电子吸电子
7、(强强)推电子推电子(弱弱)吸电子吸电子 +酸酐酸酐吸电子吸电子(较强较强) 推电子推电子(较弱较弱)吸电子吸电子(较强较强) +酮酮推电子推电子推电子推电子 +酯酯吸电子吸电子(较强较强) 推电子推电子(较强较强)推电子推电子(较强较强) +羧酸羧酸吸电子吸电子(较强较强) 推电子推电子(较强较强)推电子推电子(较强较强) +酰胺酰胺吸电子吸电子(较强较强) 推电子推电子(强强)推电子推电子(强强) +一、羧酸衍生物的共性：酰基上的亲核取代一、羧酸衍生物的共性：酰基上的亲核取代 (P.594) 反应类型：反应类型：水解反应水解反应醇解反应醇解反应胺解反应胺解反应RCOLNuRCONu+L o
8、r HLor HNuRCOLRCOOHH2OH or OHROHH or ORRNH2RCOORRCONHR1. 羧酸衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应 (P.595, 13.11)COXRCOOCOORCONH2(R)CRORRRRCOOHH2OH2OH or OHH2OH or OHH2OH or OHHX+HOCROHORNH3(R) 酯酯的水解：加成消除机理的水解：加成消除机理 碱性水解碱性水解 (皂化皂化)ROROOHH2OROOROO+ROH+ROH1818ROO+ROH18机理：机理：ROROOHROROOHROO- - ORROO+ROHORH碱过量，成羧酸盐，反应不可逆碱过
9、量，成羧酸盐，反应不可逆 酸性水解酸性水解 (I)H2OROROROROHOH2HROROHROOHOHROOHH- - HROOHHRROHROHOHROOHH- - HROOH 酸性水解酸性水解 (II)能够形成稳定碳正离子的，如能够形成稳定碳正离子的，如叔烷基叔烷基基团，按上述机理进行。基团，按上述机理进行。H2O- - HROROHROROHROROHROROHROROH+ROHHROHHROHOHROHOH- - HROHO思考题：下列酯在酸性条件下用氧标记的水进行水解反应，思考题：下列酯在酸性条件下用氧标记的水进行水解反应， 应得到何种产物？写出反应机理进行解释。应得到何种产物？写
10、出反应机理进行解释。ROROH2O18HR = 1o Alkyl? 酰胺酰胺的水解的水解 碱性水解碱性水解RCOORCONHRH2NROHRCOO+NHRRCONHR OHH慢步骤。离去能力慢步骤。离去能力: RNH OH 碱过量，成羧酸盐，反应不可逆碱过量，成羧酸盐，反应不可逆 酸性水解酸性水解RCOOHRCOOHHORCOHNHRHNH2R+NH3RH2ORCOHNHRH2ORCOHNHRRCONHRHHH 过量，胺可成盐过量，胺可成盐2. 羧酸衍生物的醇解反应：酯的制备羧酸衍生物的醇解反应：酯的制备 (P.600, 13.12)酰氯的醇解反应酰氯的醇解反应ROHRCOORRCOCl+Et
11、3N or 吡吡啶啶Et3NH ClNHClorHCl 合成上用于制备酯合成上用于制备酯优点：优点：1. 反应完全，产率好反应完全，产率好2. 适用于伯、仲、叔醇适用于伯、仲、叔醇ROHEt3N or 吡吡啶啶RCOORRCOClRCOOHSOCl2tBuOHEt3N or 吡吡啶啶H3CCOOButH3CCOClH3CCOOHPCl3 酸酐的醇解反应酸酐的醇解反应合成上用于制备酯合成上用于制备酯 (优点：反应温和，产率好优点：反应温和，产率好)RCOOHRCOOCROROHRCOOR+C2H5OH(CH3CO)2OCH3COONa二二酸酸单单酯酯SCH2OHSCH2O CCH3OOOO CO
12、OEtCOOHC2H5OH二二酸酸二二酯酯COOEtCOOEtH or OH思考题：完成下列合成：思考题：完成下列合成：OOOEtOBrO 酯的醇解反应酯的醇解反应 (酯交换反应酯交换反应) 反应可逆反应可逆 需需 H 或或 R”O催化催化例：例：H or ORRCOORRCOORROH+ROH+H2CCHCOOCH3n-BuOHTsOHH2CCHCOOBunCH3OH蒸蒸除除OCOHOCH3NaOCH3CH3OOHCOCH3OCH3COCH3CCH3OO+ 酰胺的醇解反应酰胺的醇解反应 反应相对不易进行反应相对不易进行 (离去能力：离去能力： NH2 RO 合成上意义不大，不用于合成酯合成上
13、意义不大，不用于合成酯H or ORRCOORRCONHRROHRNH2+3. 羧酸衍生物的胺解反应羧酸衍生物的胺解反应：酰：酰胺胺的制备的制备 (P.603, 13.13)XCOXRCOOCOORCONH2(R)CRORRRRCONHRRNH2+OCROHORNH3(R)RNH2RNH2RNH2Et3NH, Et3N 合成应用合成应用(I)：NBS的制备的制备NH3300 oC丁丁二二酸酸单单酰酰胺胺丁丁二二酰酰亚亚胺胺Br2NaOHOOOOHOONH2 NHOONOONaNOOBrN- -溴代丁二酰亚胺N-bromosuccinimideNBS 合成应用合成应用(II)：Gabriel伯胺
14、合成法伯胺合成法 (P.646, 14.7)伯胺伯胺OOONH3NHOO邻邻苯苯二二甲甲酰酰亚亚胺胺PhthalimideKOHor K2CO3NOOKR XNOORNH2NH2OOH2NRNHNH+肼肼解解 合成应用合成应用(III)：氨基的保护氨基的保护去保护方法去保护方法ArNH2CH3COClor (CH3CO)2OArNHCCH3NH2COOHRClCOCH2PhOBoc2ONHCOOCH2PhCOOHRNHCOOBu-tCOOHR碱碱碱碱H2, PdHClOH2O, OH总结：羧酸衍生物的相互转换总结：羧酸衍生物的相互转换 (制备方法制备方法)RCOOHRCOORRCONHRRCO
15、ClRCOOCROH2OSOCl2RCOOHROHP2O5H2ORNH2ROHNH2RRNH2, H2O, H+ or OH-ROH, H+RNH2ROHH2O, H+ or OH-4. 羧酸衍生物与有机金属化合物的反应羧酸衍生物与有机金属化合物的反应 (P.607, 13.14)羰基碳的反应活性：羰基碳的反应活性：强有机金属试剂与上述底物均反应强有机金属试剂与上述底物均反应弱有机金属试剂与上述底物选择性反应弱有机金属试剂与上述底物选择性反应要控制反应到酮的阶段，需在一定条件下应用强有机金属要控制反应到酮的阶段，需在一定条件下应用强有机金属试剂，如：试剂，如：RMgX；或使用弱有机金属试剂，如
16、：或使用弱有机金属试剂，如：R2CuLi,R2Cd等等RCOClRCOORCOORCRORCOR RMRCORRCOLRMRCOHRR酮酮叔叔醇醇酰酰氯氯、酸酸酐酐、酯酯与与RMgX的反应的反应由酰氯选择性制备酮：由酰氯选择性制备酮：RMgXRCORRCOL1. RMgXRCOHRR酮酮叔叔醇醇2. H2O酰酰氯氯、酸酸酐酐、酯酯实验方法：将实验方法：将 RMgX 滴加到滴加到 RCOCl 中中, RCOCl 始终保持过量。始终保持过量。RCOClRMgXH2ORCOR过量过量 利用酸酐反应中间体低温稳定性制备酮利用酸酐反应中间体低温稳定性制备酮机理：机理：RMgXRCORRCOOCROH2O- - 70 oCRCORRCOOCRORCOMgXOCROR低低温温不不分分解解RCOHOCRORRCOOHRMgXH2O- - 70 oC+ 与与 R2Cd 和和 R2CuLi 的反应的反应RCOClH2ORCORR2CdR2CuLiH2O比较：比较：活性强活性强R2CuLiRCORRCOORR2Cdor不不反反应应or活性活性较弱较弱