羧酸衍生物39751

环状酸酐醇解得到单酯酸 环状酸酐醇解得到单酯酸 醇解得到 O O + CH3OH O
④ 与格氏试剂反应 O 通式： 通式： R-C-L = OMgX O R C L -MgXL [ R-C-R/ ] R/ OH OMgX R/MgX H2 O / H+ R C R/ R C R/ R/ R/
R/MgX
§10-5 羧酸衍生物
羧酸分子中羧基上的羟基被其它原子或原子团取代后生成 羧酸分子中羧基上的羟基被其它原子或原子团取代后生成 羧基上的羟基被其它原子 的化合物叫羧酸衍生物 的化合物叫羧酸衍生物 (Carboxylic acid derivatives)。 。 O R-C-X 酰卤 Acyl halide O O O R-C-O-C-R R-C-OR/ 酸酐 酯 Acid anhydride Ester O R-C-NH2 酰胺 Amide
酰卤比 活泼与格氏试剂反应比酮 酰卤比酮活泼与格氏试剂反应比酮快，故在温和条件下使 格氏试剂反应比 故在温和条件下使 温和条件 过量的酰卤，可得到较高产率 高产率的 用过量的酰卤，可得到较高产率的酮。 O OMgCl 无水乙醚 CH3 C Cl CH3-C-Cl + CH3(CH2)3MgCl CH2CH2CH2CH3 O + H2 O / H CH3-C-CH2CH2CH2CH3 = =
L- 的离去倾向： 的离去倾向：
Cl
＞
RCOO
＞ RO ＞ NH2
所以羧酸衍生物活性： 所以羧酸衍生物活性： 酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺 羧酸衍生物活性
酯的水解反应历程
酰氧断裂 酯水解两种 H2O 断键方式： R C O R' 断键方式： 烷氧断裂 O O R C OH + R'OH

丙二酰脲本身无医疗作用，但它的亚甲基上的两个氢原子 被烃基取代后的化合物在临床上具有镇定和催眠的作用，是 一类对中枢神经系统起抑制作用的镇静剂和安眠药，总称为 巴比妥类药。
O H N O N H C2H5 C2H5 O O H N
O C2H5 (C H2)4C H3 N H O
巴比妥
O H N O N H C2H5 C6H5 O H
酰卤、酸酐的水解、醇解、氨解看成是水、醇、 氨 ( 胺 ) 分子中的一个氢 ( 醇必须是羟基上的氢，胺必 须是氮上的氢 ) 被酰基取代。实际上是在水、醇、氨 (胺)分子中引入一个酰基，所以这类反应又称为酰化 反应或酰基转移反应 在酰化反应中，水、醇、氨 ( 胺 ) 接受酰基，而羧酸 衍生物提供酰基，因此，羧酸衍生物被称为酰化剂。 羧酸衍生物发生酰化反应的活性强弱次序为： 酰卤＞酸酐＞酯＞酰胺 用途较广的酰化剂是酰卤、酸酐。其中乙酰氯、乙酸 酐是常用的、优良的乙酰化试剂。
O R—C—OR’’ + HNH2
酰卤 与醇酚很快反应—用于制备常法难以合成的酯 酸酐 可与所有的醇或酚反应，生成酯和羧酸 酯的醇解也叫酯交换反应—由低级醇酯制备高级醇酯， 需酸或醇钠催化 酰胺 酰胺的醇解可逆；需过量醇才能生成酯 酯
COOC2H5 + HOCH2CHN(C2H5)2 NH2 对氨基苯甲酸乙酯 cat alyst
乙酰辅酶A
CH3COOCH2CH2N+(CH3)3OH乙酰胆碱
乙酰胆碱是体内一种重要的传递神经冲动的物质即神经 递质，与人的记忆有密切的关系。
四、碳酸衍生物
（一） 尿素[CO(NH2)2] 尿素又叫脲，它可以看成是碳酸的酰二胺。 1．弱碱性 H2NCONH2 + HNO3 H2NCONH 2. HNO 3

酰化反应
通过羧酸与醇反应，生成 酯类羧酸衍生物。
羧酸衍生物的应用领域
1
医药领域
羧酸衍生物在药物合成和制剂中具有
化工领域
2
重要应用，例如抗生素、消炎药等。
羧酸衍生物可以作为有机合成的重要
中间体和催化剂。
3
食品领域
羧酸衍生物可以用作食品添加剂和调 味剂，增加食品的口感和保鲜效果。
羧酸衍生物的生物活性
性质
羧酸衍生物具有一定的化学活性和反应性。它 们可以参与酯化、酰化、酰胺化等多种反应。
物理性质
羧酸衍生物通常呈固体或液体状态，具有一定 的熔点和沸点。它们在溶剂中的溶解性和稳定
羧酸衍生物的制备方法
酰基化反应
通过酯、醛、酮等化合物 与羧酸反应，生成羧酸衍 生物。
酰胺化反应
酰基氯与胺类化合物反应， 生成羧酸酰胺。
羧酸衍生物在生物学活性方面具有广泛的应用和研究价值，包括植物生长素、草酸途径、代谢产物等。
羧酸衍生物的前景与展望
前景
随着有机合成和化学工艺的发展，羧酸衍生物在 医药、化工、食品等领域的应用前景广阔。
展望
对羧酸衍生物的研究将为新的合成方法和新型化 合物的发现提供机会。
《羧酸衍生物》PPT课件
在这个PPT课件中，我们将深入了解羧酸衍生物的定义、结构与性质、制备 方法、应用领域、生物活性以及前景与展望。
羧酸衍生物的定义
羧酸衍生物是一类有机化合物，含有一个或多个羧酸基。它们在化学结构上与羧酸相似，但具有不同的 官能团。
羧酸衍生物的结构与性质
பைடு நூலகம்结构
羧酸衍生物的结构包括羧酸基和官能团的结合。 它们可以由酯、醛、酮等化合物通过酰基化反 应制备而成。

C-G的键长一般较那些典型键长有所缩短：
O
O
O
HC NH2 137pm
CH3 NH2 147pm
HC OCH3 133pm
CH3 OH 143pm
HC Cl 178.9pm
CH3 Cl 178.4pm
1、酯（ester）的结构
O R C O-R' 酯键
2、酰卤（acylhalide）的结构
O RC X
相对速率 1 0.47 0.10
0.01
0.102
酸性水解
HCl
CH3COOCH3 + H2O
CH3COOH + CH3OH
一元伯醇、仲醇酯在酸催化下水解，通常也 发生酰氧键断裂。其反应机理为：
O R C OR' + H+
OH
OH
HOH
R C OR'
R C OH2
OR'
OH -R'OH OH
-H+
H3CO
NHCOCH3 KOH H3CO
NO2
回流
NH2 + CH3COOK NO2
CH3O
NH2 + CH3COOK
NO2
HCl CH2CONH2 回流
CH2COOH + NH4Cl
CH2COOH + NH4Cl
• 酸催化机理： • 碱催化机理：
与酯的水解类似
• 羧酸衍生物水解反应的活性顺序是： 酰卤 > 酸酐 > 酯 > 酰胺
O O C CH3 乙酰氧基
O C NH2 氨甲酰基
O C Cl
氯甲酰基
CN
氰基
第二节 羧酸衍生物的性质

白（） NaHS3O OO
白（） NH2OHCH3-C-C2-HC-O2HC5
Na H2 有活性氢 Br2/CCl4 溴褪色（具双键）
黄（）2,4-=硝基苯肼 OO
CH3-C-C2-HC-O2HC5 酮式(93%)
室温
FeC3 l蓝紫色（具烯醇结构）
OH O CH3-C=CH-C2H-5OC
烯醇式(7%)
碱性 弱
强 酸性
O
RC NH
RC
O
二、脱水反应
RCONH2 P2O5 RCN
三、Hofmann降级反应
RCONH2 Br2/NaOH RNH2 + Na2CO3
CONH2 Br2/NaOH CONH2
NH2 NH2
§13-8 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用
一、乙酰乙酸乙酯
（一）性质 1．互变异构现象
羧酸衍生物水解、醇解、氨解反应活性大小的解释
Z Cl RCOO RO NH2
- I 效 应 P-π共 轭 效 应Z- 稳 定 性 反 应 活 性
强
弱
大
大
弱
强
小
小
§13-3 酯的水解历程
Bac2—碱催化的酰氧键断裂机理:
O CH3COCH3 + -OH
rds
பைடு நூலகம்
_ O
CH3C OCH3 OH
O CH3COH+CH3O-
Ph
Et-O/EtOH
2 P2 hCC 2O EH t
Ph
C O 2Et H 2O /H O -
O
H 2O /H + Ph O
Ph
2.分子内Claisen酯缩合

HX
与水猛烈反应并放热
RCOOH
减
加热下易反应
弱
R'OH
需催化剂存在下进行
NH4+ 催化剂存在并流长时间
回流
二、醇解
R’OH
O
+ RCOR'
HCl
18.2.1羧酸衍生物的 命名 18.2.2羧酸衍生物的 物理性质 18.2.3羧酸衍生物的 化学性质 1.水解 2.醇解
RCOOR’
R’’OH 酯交换反应
END
第十八章 羧酸及其衍生物
18.2 羧酸衍生物：
羧酸衍生物：
O RC X
O
O
R C O C R'
O R C OR'
O R C NH2
酰卤
酸酐
酯
酰胺
酰基化合物
它们经简单的水解反应即可转变为羧酸.
18.2.1 羧酸衍生物的命名
18.2.1羧酸衍生 物的命名
酰卤和酰胺: 根据相应的酰基来命名.
O
O
O
CH3C Cl
18.2.1羧酸衍生物的命名 18.2.2羧酸衍生物的物理性质 18.2.3羧酸衍生物的化学性质 18.3油脂和蜡
油脂的组成和结构
•从油脂得到的脂肪酸中常见的饱和酸有：
• 十二酸（月桂酸） • 十四酸（豆蔻酸） • 十六酸（软脂酸） • 十八酸（硬脂酸）
CH3(CH2)10COOH CH3(CH2)12COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH
C Cl
C Cl
乙酰氯
O CH3C NH2
乙酰胺
环己基甲酰氯
O C NH2
苯甲酰胺
苯甲酰氯

甲酸甲酯
2. CH3CH2CH2ONO2 硝酸丙酯
二乙酸乙二酯 或 乙二醇二乙酸酯
乙二酸二乙酯
O CH 3CH 2O C H
O C OCH 2
甲酸乙酯
苯甲酸苄酯
O CH 3CHCOCH 2CH 3 CH 3
2-甲基丙酸乙酯
低级酯都有芳香味。许多水果的香味就是由酯引起的。许 多酯常被用来调配食品或做化妆品香精。
酯和酰胺的水解需酸,碱催化且加热，反应是可逆反应。 油脂是高级脂肪酸的甘油酯，在碱性条件下水解生成高级脂 肪酸盐是肥皂的主要成分，所以该反应又称皂化反应
（2）醇解
酰氯、酸酐、酰胺和酯与醇或酚作用，主要产物是酯。 酯的醇解需酸,碱催化是可逆反应，酰胺的醇解需要酸催化
反 应 活 性 依 次 减 弱
O RC O RC O RC OR Cl O O CR
§12-5 羧酸衍生物
和取代羧酸
（ 酰卤、酸酐、酯、酰胺和羟基酸）
尿素
邻苯二甲酸酐
乙酸酐
一、 羧酸衍生物的定义和命名
1、羧酸衍生物的定义
羧酸衍生物：羧酸中羧基发生变化而产生的有机物统称羧酸衍
生物。（或羧酸中羟基被其他基团取代形成的有机物） 羧酸衍生物主要有：酰卤、酰胺、酸酐、酯等。
2、类别和命名（1）酰卤和酰胺 Nhomakorabea构特点和命名
O R C X酰基
（2）酸酐的命名 [结构特点]
O R C O O C R'
[命名] 由对应的什么酸决定，读“某某酐”或“某酸酐”
O O CH 3C O CCH 3
乙（酸）酐
O O CH 3C O CCH 2CH 3
乙丙(酸）酐
H C C O O
O CH 2 C CH 2 C O O

则可分别引入-CH2COR，-CH2COOR，-RCHCOOR，COR等多种基团
OO
OO
C H 3 C C H －C O C H 2 5BrCH2CORC H 3 C C H C O C H 2 5
C H C O 2 R
O
成酮分解
CH3
C CH2 CH2COR g-二酮
成酸分解
HOOCCH2CH2COR
O
R
L
酰化试剂：提供酰基的试剂
HO——H RO——H H2N——H
亲核试剂 NuH
2. 酯缩合反应——酯的α-H反应
• 具有α-H的酯在碱(RONa)的作用下与另一分子酯发生类 似醇醛缩合的反应称Claisen酯缩合反应。
O 2CH3COC2H5
C2H5ONa
OO CH3CCH2COC2H5+C2H5OH
化反应 (acylating)
OR 1
O
+
OR 1 H O
R'
+ H O R'
OR 1 酯交换反应
c.氨解反应(aminolysis)
O
酰卤 R
Cl(Br)
O
O
酸酐 R
O
R NH3/NH2R
O
R
酯 OR' O
酰胺 R
NH2
O
R
NH2
O
O
+
R
NH2 HO
R
O
+ H O R'
R
NH2
酰胺一般难氨解
亲核取代小结
乙酸乙酯
乙酰乙酸乙酯(75%)
• 不具有α-H的酯可与具有α-H的酯发生交叉Claisen 酯 缩合反应。

NHCH3
+
CH3NH3 Cl
+
-
22
羧酸及其衍生物的亲核加成-消除反应中， 酯、酰胺、羧酸的离去基团分别为 ROH, NH3, H2O
O R C L + Nu:R OC Nu L R O C Nu + L-
离去基团
醛和酮一般不发生亲核加成-消除反应，因其没有好的离去基团
只加成，不消除！
23
4）腈的反应
5）腈
R—CN
根据母体链碳数(包括氰基数)用腈命名
系统命名法中 英文名是以alkane nitrile 命名腈
根据包括氰基在内链的碳数写出相应烃的英 文名后加上nitrile
7
13.2 羧酸衍生物的物理性质
• 十四碳以下的甲酯和乙酯以及酰氯，在室温时均为液体。壬酸酐以 上的简单酸酐（两个烷基相同的酸酐）在室温下是固体 • 酰氯和酯由于不存在氢键，沸点比相应的酸低得多 • 而酰胺却有较高的沸点。室温下除甲酰胺外一般为固体，原因：氢键 的作用。
腈作为羧酸衍生物在催化条件下可以水解、 醇解和氨解
RCN
+
H+ or OHH2O
+ -
水解
RCONH2
酰胺
H or OH H2O
RCOOH
羧酸
水解
RCN
腈
+ R'OH
无水HCl
+ NH2
H+
-
R OR'Cl H2O
醇解
亚胺酯盐酸盐
RCO 2R' 酯
CH3CN
乙腈
+
NH4Cl NH3
NH H3C NH2
1) 水解反应