内容正文:
烃的衍生物
CHAPTER
3
羧酸衍生物
PART
8
烃的衍生物
第八节 羧酸衍生物
烃的衍生物
学习目标
1. 熟悉羧酸衍生物的结构和分类;会对羧酸衍生物进行命名;
2. 掌握羧酸衍生物的主要性质;了解羧酸衍生物化学性质的共性与特性;
3. 了解重要的羧酸衍生物。
烃的衍生物
案例导入
平常烧菜时,加入酒还有醋,它能够让炒出来的菜变香。这是因为酒和醋在热锅里碰头,就会发生相应的化学反应,产生相应的香料。
问题:1. 酒和醋的主要成分是什么?发生了什么化学方应?
2. 产生的香料主要成分是什么?它属于哪类有机化合物?
烃的衍生物
一、羧酸衍生物概述
1. 羧酸衍生物定义、分类、结构
羧酸分子中的羟基(-OH)被其它原子或基团取代所生成的化合物称为羧酸衍生物,主要类型有酰卤、酸酐、酯和酰胺。
酰氯 酸酐 酯 酰胺
烃的衍生物
羧酸衍生物的反应性能很强,可转变成多种化合物,被广泛应用于药物的合成。
羧酸衍生物的官能团为酰基,它的结构与羧酸类似,如酰卤、酸酐、酯和酰胺分子中都含有碳氧双键即羰基,与羰基相连的原子(X、O、N)上都有未共用电子对与羰基的π键形成p-π共轭。其差异仅仅是p-π共轭的程度不同。如下述通式所示:
烃的衍生物
2. 羧酸衍生物的命名
(1)酰卤的命名
酰卤是由酰基和卤素原子组成,酰卤的命名也是以相应羧酸的酰基和卤素来命名,酰基名称在前,卤素名称在后,成为某酰卤。
3-甲基丁酰溴 苯甲酰氯 丙烯酰氯
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(3)酸酐的命名
酸酐的命名是由相应羧酸的名称加上“酐”字组成。
由相同的两分子羧酸形成的单酐,命名为某酸酐。例如:
乙(酸)酐 苯甲酸酐
由不同的两分子羧酸形成的混酐,命名为某某(酸)酐,小分子在前,大分子在后。如果有芳香酸,则芳香酸在前,称为某某酸酐。
乙(酸)丙(酸)酐 邻苯二甲酸酐
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(4)酯的命名
酯的命名是根据酯水解生成的羧酸和醇命名的,称为某酸某酯,一元醇羧酸酯,称为“某酸某酯”,多元醇羧酸酯,称为“某醇某酸酯”。
乙酸乙酯 苯甲酸苯甲酯 乙二醇二乙酸酯
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练一练1
写出下列化合物的名称或结构简式
1. 乙酰氯 2. 丙酰胺 3. 苯甲酸乙酯 4. N,N-二甲基苯甲酰胺
6.
7.
5.
答:1.
2.
3.
4.
5. 乙丁酐 6. 乙二酸二乙酯 7. N-甲基丙酰胺
烃的衍生物
二、羧酸衍生物的物理性质
低级酰卤和酸酐是具有刺激气味的无色液体,高级的为固体;
低级的酯是易挥发并有芳香气味的无色液体,如乙酸异戊酯有香蕉味,苯甲酸甲酯有茉莉香味;
酰胺除甲酰胺和某些N-取代酰胺外均为固体。
烃的衍生物
酰卤和酯各自分子间没有氢键缔合,故酰卤和酯的沸点较相应羧酸的沸点低;
酸酐的沸点较相应羧酸的沸点高,但较分子量相当的羧酸低;
酰胺分子间不仅可以通过氢键综合,而且在酰胺的共振极限式中以电荷分离式为主,因此,酰胺分子间的偶极作用力比较大,其熔点、沸点都较相应的羧酸高。当酰胺氮原子上的氢原子都被烃基取代后,分子间不能形成氢键,熔点和沸点随之降低。
腈分子中C≡N键的极性较大,沸点比酰卤和酯高,但由于分子间不能形成氢键,故沸点较羧酸低。
烃的衍生物
所有羧酸衍生物均易溶于有机溶剂,如乙醚、氯仿、丙酮和苯等。低级酰胺(如N,N-二甲基甲酰胺)、乙腈等可与水混溶,它们是很好的非质子极性溶剂。酯在水中的溶解度较小,常用于从水溶液中提取有机物。
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三、羧酸衍生物的化学性质
羧酸衍生物结构中都含有相同的官能团酰基,酰基都连着一个能被其它集团取代的负性原子或集团,因而表现出相似的化学性质。
1. 水解、醇解和氨解反应
在酸或碱催化下,羧酸衍生物与水、醇或氨(胺)反应,酰基所连的官能团被羟基、烷氧基或氨(胺)基所取代,称之为羧酸衍生物的水解、醇解和氨解。反应通式如下:
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(1)水解反应
酰卤、酸酐、酯和酰胺都可以和水作用,分子中的集团被