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1、第十章第十章 取代取代 酸酸2022/10/28羧酸分子中烃基上的氢原子被其他羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或基团取代的原子或基团取代的衍生物衍生物2022/10/28 羟基酸羟基酸 (一一)命名命名常用俗名,系统命名时:含常用俗名,系统命名时:含羟基和羧基羟基和羧基的最长碳的最长碳链为主链,从离羟基最近的羧基开始编号链为主链,从离羟基最近的羧基开始编号;也可用也可用、等表示羟基的位置等表示羟基的位置(普通命名法适用普通命名法适用)一、醇酸一、醇酸2022/10/28当一个当一个无分支直链无分支直链直接与直接与两个以上羧基两个以上羧基相连时,则相连时,则以直接连接羧基最多的链烃的名称加后缀
2、以直接连接羧基最多的链烃的名称加后缀“某羧酸某羧酸”来命名来命名2022/10/28(二二)物理性质物理性质酚酸都是固体,醇酸为晶体或糖浆状液体。酚酸都是固体,醇酸为晶体或糖浆状液体。能与水形成氢键,故能溶于水。能与水形成氢键,故能溶于水。(三三)化学性质化学性质1酸酸性性羟羟基基的的吸吸电电子子效效应应,羟羟基基酸酸比比相相应应的的羧羧酸酸酸酸性性强强,诱诱导导效效应应随随距距离离增增长长而而减减弱弱,故故羟羟基基离离羧羧基基越越远远酸酸性性越弱越弱(比较下列化合物酸性)(比较下列化合物酸性)2022/10/282羟基酸的氧化羟基酸的氧化-羟基酸羟基酸可被氧化成可被氧化成-羰基酸羰基酸(吐伦
3、试剂即可吐伦试剂即可)3 3-羟基酸的分解羟基酸的分解与稀硫酸共热,羧基与与稀硫酸共热,羧基与-碳之间键断裂碳之间键断裂2022/10/284 4失水反应失水反应(羟基的位置不同,产物也不同)(羟基的位置不同,产物也不同)()()羟基酸分子间失水成交酯羟基酸分子间失水成交酯2022/10/28()()羟基酸分子内失水成羟基酸分子内失水成、不饱和酸不饱和酸()()、羟基酸分子内失水成内酯羟基酸分子内失水成内酯2022/10/28内内酯酯在在自自然然界界和和生生物物体体内内广广泛泛存存在在,并并且且有有非非常常重重要要的的作作用用,天然香精的主要成分天然香精的主要成分CHCH(CH2)5(CH2)
4、8C=OO黄葵内酯黄葵内酯(存在于麝葵子油中,有麝香味)(存在于麝葵子油中,有麝香味)2022/10/28(四四)自然界的羟基酸自然界的羟基酸2022/10/28(四四)自然界的羟基酸自然界的羟基酸最最初初来来自自牛牛奶奶,由由牛牛奶奶发发酵酵得得到到,蔗蔗糖糖发发酵酵也也能能得得到到。人人体体运运动动在在肌肌肉肉中中也也产产生生乳乳酸酸,是是运运动动后后疲疲劳劳的的主主要要原因。吃碱性食物可快速缓解症状。原因。吃碱性食物可快速缓解症状。有有很很强强的的吸吸湿湿性性,与与钙钙离离子子生生成成的的盐盐不不溶溶于于水水,是是工工业上的除钙剂。业上的除钙剂。来来自自牛牛奶奶的的乳乳酸酸是是外外消消旋
5、旋体体,来来自自蔗蔗糖糖的的是是左左旋旋,肌肌肉中产生的乳酸是右旋。肉中产生的乳酸是右旋。2022/10/28(四四)自然界的羟基酸自然界的羟基酸因因最最初初来来自自苹苹果果而而得得名名。多多存存在在于于未未成成熟熟的的果果实实内内。在在山山楂楂中中含含量量较较多多,可可作作为为食食品品的的添添加加剂剂,也也可可用用于于制药工业。制药工业。它它既既是是-羟羟基基酸酸又又是是-羟羟基基酸酸,因因此此其其中中的的亚亚甲甲基基非非常常活泼,能够以活泼,能够以-羟基酸的形式失水得到丁烯二酸。羟基酸的形式失水得到丁烯二酸。2022/10/28以以钙钙、镁镁、钾钾盐盐的的形形式式存存在在于于自自然然界界。
6、因因在在葡葡萄萄洒洒生生产产过过程程中中,于于洒洒桶桶上上产产生生沉沉淀淀,古古代代将将其其称称做做洒洒石石。可可作作为为食食品品工工业业的的酸酸味味剂剂。洒洒石石酸酸锑锑钾钾有有抗抗血血吸吸虫虫作作用。用。2022/10/28又又名名枸枸橼橼酸酸。植植物物的的果果实实中中存存在在,动动物物组组织织及及体体液液中中也也存存在在。有有极极强强的的酸酸味味。可可作作为为食食品品添添加加剂剂。也也可可用用于制药,如补血剂的柠檬酸铁铵。于制药,如补血剂的柠檬酸铁铵。加热(150)后失水生成顺乌头酸,再加水后可产生柠檬酸和异柠檬酸。生物体中的糖、脂肪及蛋白质代谢过程都要通过由柠檬酸到顺乌头酸再到异柠檬酸
7、的过程。反应需要酶催化。2022/10/28二、酚酸二、酚酸固固体体,以以盐盐、酯酯或或糖糖苷苷的的一一式式存存在在于于植植物物中中。有有芳芳香香羧羧酸酸和和酚酚的的典典型型反反应应。如如能能与与三三氯氯化化铁铁溶溶液液显显颜颜色反应,羧基和酚羟基能分别成酯成盐。色反应,羧基和酚羟基能分别成酯成盐。较重要的有水杨酸和五倍子酸较重要的有水杨酸和五倍子酸2022/10/28阿司匹林五倍子酸2022/10/28 羰基酸羰基酸 一命名一命名 含羰基和羧基的最长碳链为主链,从离羰基最近含羰基和羧基的最长碳链为主链,从离羰基最近的羧基开始编号,叫的羧基开始编号,叫某醛酸某醛酸或或某酮酸某酮酸,酮酸需表明,
8、酮酸需表明酮基的位置。也可用酮基的位置。也可用、等表示羰基的位置等表示羰基的位置(系统命名法、普通命名法)(系统命名法、普通命名法)2022/10/28主要化合物主要化合物乙醛酸乙醛酸2 丙丙 酮酮 酸酸有机体内糖代谢的中间产物。可有机体内糖代谢的中间产物。可由由乳酸氧化,也乳酸氧化,也可可由由酒石酸失水、失羧。酒石酸失水、失羧。康尼查罗反应康尼查罗反应2022/10/282022/10/28羰基和羧基间碳羰基和羧基间碳碳易断裂,极易被氧化成乙醛或乙酸碳易断裂,极易被氧化成乙醛或乙酸 酮和羧酸都不易氧化,但丙酮酸却极易氧化。两价铁存酮和羧酸都不易氧化,但丙酮酸却极易氧化。两价铁存在时,能被在时
9、,能被H H2 2O O2 2氧化成乙酸氧化成乙酸+二氧化碳二氧化碳。2022/10/28 3 乙酰乙酸乙酰乙酸有机体内脂肪代谢的中间产物。易失羧,有机体内脂肪代谢的中间产物。易失羧,酮酸的共性:酮酸的共性:4 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯2022/10/282、成酸式分解:、成酸式分解:浓碱浓碱作用作用*一、乙酰乙酸乙酯的分解反应一、乙酰乙酸乙酯的分解反应(亚甲基两边的键易断裂)(亚甲基两边的键易断裂)1、成酮式分解:、成酮式分解:稀酸稀酸作用作用*2022/10/28二、乙酰乙酸乙酯的互变异构二、乙酰乙酸乙酯的互变异构碱性条件下,有利于烯醇存在,特殊条件下,可分离碱性条件下,有利于烯醇存在,特
10、殊条件下,可分离出烯醇出烯醇。2022/10/28同分异构体间以一定比例平衡存在,并能相互同分异构体间以一定比例平衡存在,并能相互转化的现象叫做互变异构现象。转化的现象叫做互变异构现象。乙酰乙酸乙酯并不是一种单一的物质,而是酮乙酰乙酸乙酯并不是一种单一的物质,而是酮式和烯醇式两种异构体互变的平衡混合物。式和烯醇式两种异构体互变的平衡混合物。2022/10/28三、乙酰乙酸乙酯的在有机合成中的应用三、乙酰乙酸乙酯的在有机合成中的应用2022/10/28乙酰乙酸乙酯的钠盐还可以和卤代酮或卤代羧酸酯乙酰乙酸乙酯的钠盐还可以和卤代酮或卤代羧酸酯或酰卤作用,则可在碳上分别引入或酰卤作用,则可在碳上分别引入-CH2COR,-CH2COOR,-RCHCOOR,-COR等多种基团等多种基团-酮酸酮酸丁二酸丁二酸2022/10/28-二酮二酮-酮酸酮酸例例2022/10/28四四 丙二酸二乙酯在有机合成中的应用丙二酸二乙酯在有机合成中的应用丙二酸二乙酯分子中的亚甲基由于与两个丙二酸二乙酯分子中的亚甲基由于与两个电负性的基团相连,所以其上的氢很活泼,电负性的基团相连,所以其上的氢很活泼,在强碱作用下,产生在强碱作用下,产生碳负离子碳负离子2022/10/28例例2022/10/28