3.7取代羧酸（课件）- 《药用化学基础（有机化学）》同步教学（劳保版·2023）

烃的衍生物 CHAPTER 3 取代羧酸 PART 7 烃的衍生物 第七节 取代羧酸 烃的衍生物 学习目标 1. 了解取代羧酸的结构、分类、命名； 2. 了解取代羧酸的物理性质； 3. 掌握取代羧酸的化学性质； 4. 熟悉重要的取代羧酸。 烃的衍生物 案例导入 硝酸毛果芸香碱是治疗青光眼的滴眼液，在pH=4~5时稳定，可用于治疗。但在碱性条件下硝酸毛果芸香碱就会失去疗效，为什么呢？ 药物的疗效往往与其结构有关，毛果芸香碱在酸性条件下可用于治疗青光眼，但在碱性条件下失去治疗作用，说明其结构发生了变化。毛果芸香碱具有内酯结构，在碱性条件下易水解生成羟基羧酸盐，从而失去疗效。 烃的衍生物 一、取代羧酸概述 取代羧酸的定义、分类 取代羧酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团取代所生成的化合物。 分类：取代羧酸根据取代基的种类不同可分为卤代酸、羟基酸、酮酸和氨基酸等。根据官团的结合状态不同，羟基酸又分为醇酸和酚酸。 烃的衍生物 二、卤代酸 1.卤代酸的结构、分类和命名 卤代酸的命名是以羧酸为母体，卤素作为取代基来命名，一些从自然界中得到的卤代酸也常根据来源使用俗名。 卤代酸：羧酸分子中烃基上的氢原子被卤素原子取代生成的化合物。 2-氯丁酸 对溴苯甲酸 烃的衍生物 二、卤代酸 2. 卤代酸的性质 （1）酸性 在卤代酸中，烃基上的取代基（-F、-Cl、-Br、-I）是吸电子基，可使成键电子云向卤素原子的方向偏移，降低O-H键间的电子云密度，使羟基上的复原子易于离解，导致卤代酸的酸性增强。 烃的衍生物 卤素原子的电负性越大，卤代酸的酸性越强。卤素原子的电负性由强到弱的顺序为：F>Cl>Br>I。例如： > > > pKa 2.66 2.81 2.87 3.13 烃的衍生物 卤素原子的数目越多，对应卤代酸的酸性越强。 > > pKa 0.08 1.29 2.81 卤素的吸电子作用随与羧基距离的增加而迅速减小，卤素原子离羧基越近，对应卤代酸的酸性越强。例如： > > pKa 2.86 4.41 4.70 烃的衍生物 （2）取代反应 卤代酸中的卤素较活泼，卤代酸易水解。α-卤代酸与水共热或与稀碱溶液作用生成α-羟基酸。例如： （3）消除反应 跟卤代烃类似，卤代酸中的卤素也能发生消除反应。β-卤代酸加热时，生成α,β-不饱和酸。例如： 烃的衍生物 练一练 请给下列卤代酸命名 1. 2. 3. 烃的衍生物 三、羟基酸 羟基酸广泛存在于动植物体内，并在生物体的生命活动中起着重要作用。如人体代谢过程中产生的乳酸；水果中的苹果酸、柠檬酸等。羟基酸也可作为药物合成的原料及食品的调味剂。 1. 羟基酸的结构、分类和命名 羟基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被羟基取代后生成的化合物。羟基酸可分为醇酸和酚酸两类；羟基与脂肪烃基直接相连的称为醇酸；羟基与芳环相连的称为酚酸。 烃的衍生物 根据羟基和羧基的相对位置不同，醇酸可分为α、β、γ-醇酸等。 羟基酸的命名以羧酸作为母体，羟基作为取代基来命名，取代基的位置用阿拉伯数字或希腊字母表示。许多羟基酸是天然产物，常根据其来源而采用俗名。 2-羧基丙酸或α-羟基丙酸 2,3-二羟基丁二酸 2-羟基丁