13 第十三章 羧酸衍生物（课件）- 《有机化学》同步教学（高教版）

第十三章 羧酸衍生物 有机化学 Organic Chemistry 1 第十三章 羧酸衍生物 羧酸衍生物 —— 羧酸分子中羧基上的羟基(-OH)被卤原子、酰氧基、烷氧基和氨基替代后的化合物,分别被称为酰卤、酸酐、酯和酰胺；它们均可由羧酸制得,经水解反应即可转变为羧酸,因而称为羧酸衍生物。 酰基 羧酸 酰氯 酸酐 酯 酰胺 腈 carboxylic acid 羧基 carboxyl acyl nitrile acyl chloride acid anhydride ester amide 内容 酸酸衍生物的分类、命名和物理性质 酰基上的亲核取代反应 亲核取代反应机理及反应活性 还原反应 与金属有机试剂的反应 酰胺的特性——酸性及Hofmann降解反应 碳酸衍生物 13.1 羧酸衍生物的命名 酰卤和酰胺: 乙酰氯 乙酰基 乙酸 根据相应的酰基命名. 环己甲酰氯 对苯二甲酰氯 acetic acid acetyl acetyl chloride cyclohexanecarbonyl chloride benzene-1,4-dicarbonyl dichloride 环己烷甲酰氯 苯-1,2-二甲酰氯 酰胺命名示例： N-乙基丁二酰亚胺 丁-4-内酰胺 四氢吡咯-2-酮 苯甲酰胺 乙酰苯胺 邻苯二甲酰胺 N-苯基乙酰胺 benzamide N-phenylacetamide N-phenylethanamide N-ethylsuccinimide 1-ethylpyrrolidine-2,5-dione benzene-1,2-dicarboxamide 己-6-内酰胺 （1-氮杂环庚-2-酮） hexano-6-lactam (1-azacycloheptan-2-one) butano-4-lactam (tetrahydropyrrol-2-one) 1-乙基四氢吡咯-2,5-二酮 苯-1,2-二甲酰胺 phthalamide 酸酐和酯的命名 酸酐： 相应酸名+酐 丙酸酐 乙酸苯甲酸酐 苯-1,2-二甲酸酐 酯: 酸名+醇烃基名+酯 2-氯乙酸(3-甲基丁基)酯 乙二醇二乙酸酯 乙酸乙烯酯 propanoic anhydride phthalic anhydride 3-methylbutyl 2-chloroacetate vinyl acetate ethane-1,2-diyl diethanoate acetic benzoic anhydride 腈的命名 腈: 与同碳数的羧酸相似, 把酸换成腈(有些俗名亦然). 丁二腈 丙烯腈 (异丁腈) 偶氮二异丁腈 2-甲基丙腈 2-methylpropanonitrile acrylonitrile propenonitrile (succinonitrile) 2,2'-(diazene-1,2-diyl)bis(2-methylpropanenitrile) azobisisobutyronitrile （AIBN） butanedinitrile (isobutyronitrile) 2,2'-(乙氮烯-1,2-二基)二 (2-甲基丙腈) 伸缩振动 1815~1770 cm-1 1850~1780 cm-1 1790~1740 cm-1 1750~1735 cm-1 2260~2240 cm-1 1700~1630 cm-1 (双峰) 化合物 伸缩振动 13.2 羧酸衍生物的物理性质和波谱性质 羧酸衍生物IR光谱其他吸收峰 1300~1050 cm-1 1300~1000 cm-1 ~1300 cm-1 ~1400 cm-1 ~3350 cm-1 ~3180 cm-1 3320~3060cm-1 N-H伸缩 C-O或C-N伸缩 乙酰氯的红外光谱 丁酸酐的红外光谱图 乙酸乙酯的红外光谱 乙酰胺的红外谱图 羧酸衍生物的1H NMR 峰型宽而矮 δ H = 2 ~ 3 δ H = 3.7 ~ 4.1 δ H = 5 ~ 9.4 羧酸衍生物1H NMR谱图示例 13.3 羧酸衍生物的化学性质 酰胺的特性 羰基碳有亲电性 可发生亲核试取代 羰基被还原 13.3.1 酰基上的亲核取代反应 水解反应 醇解反应 氨解反应 (1) 水解反应 碱性条件下，产物生成的酸转变成相应的盐。 与水猛烈反应并放热 加热下易反应 需催化剂存在下进行 催化剂存在并长时间回流 催化剂存在并长时间回流 反应条件 (1) 水解反应示例 (2) 醇解 酯交换反应 苯甲酰氯 苯甲酸乙酯(80%) 水杨酸 阿司匹林 醇解反应示例 (3) 氨解反应 氨解反应示例 13.3.2 亲核取代反应机理及相对反应活性 四面体中间体 加成 消除 (1) 带负电的亲核试剂 皂化反应(