内容正文:
取代羧酸
第二节
(一)命名
一、羟基酸
2-羟基丙酸 (乳酸)
2-hydroxypropanoic acid (latic acid)
羟基丁二酸 (苹果酸)
2-hydroxysuccinic acid (malic acid)
3-羧基-3-羟基戊二酸 (柠檬酸)
2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid (citric acid)
(二)物理性质
醇酸比相应的羧酸或醇更易溶于水,酚酸为晶体,多以盐、酯等形式存在于植物中,大多微溶于水。羟基酸的熔点比相同碳原子数的羧酸高。
一、羟基酸
1. 羟基酸的酸性
(三)化学性质
一、羟基酸
pKa
4.88
3.87
4.51
2.96
1. 羟基酸的酸性
(三)化学性质
一、羟基酸
pKa
4.17
2.98
4.12
4.57
酚酸的酸性与电子效应、邻位效应等相关,其酸性随羟基与羧基的相对位置不同而表现出明显的差异。
2. 醇酸的氧化反应: α-醇酸中的羟基较醇易氧化,可被Tollens试剂、稀HNO3氧化为α-酮酸。
(三)化学性质
一、羟基酸
3. 醇酸的脱水反应:α-醇酸加热失水生成交酯 (lactide), β-羟基酸加热失水生成α, β-不饱和酸。
(三)化学性质
一、羟基酸
3. 醇酸的脱水反应:δ、γ-羟基酸加热失水生成内酯。
(三)化学性质
一、羟基酸
4. 酚酸的脱羧反应:邻位或对位的酚酸加热至熔点以上时,易分解脱羧形成相应的酚。
(三)化学性质
一、羟基酸
(一)命名
二、酮酸
2-氧丙酸 (α-丙酮酸)
2-oxopropanoic acid (pyruvic acid)
3-氧丁酸 (β-丁酮酸)
3-oxobutanoic acid (β-butanone acid)
2-氧丁二酸 (草酰乙酸)
2-oxosuccinic acid (butanone diacid)
1. 酸性
(二)化学性质
二、酮酸
pKa
4.88
3.87
2.50
3.51
2. 脱羧反应:α-酮酸与稀酸共热脱酸生成醛;β-酮酸较α-酮酸更易脱羧生成酮 (酮式分解),通常在低温下保存。
(二)化学性质
二、酮酸
2. 脱羧反应:β-酮酸浓碱共热,分解为两分子羧酸盐(酸式分解)。
(二)化学性质
二、酮酸
二、酮酸
β-羟基丁酸、 β-丁酮酸和丙酮合称酮体(ketone body),是糖、油脂和蛋白质代谢的中间产物,正常人血液中酮体的含量低于10mg·L-1,糖尿病人因糖代谢不正常,靠消耗脂肪提供能量,其血液中酮体的含量在3~4g·L-1以上。酮体含量过高的晚期糖尿病患者易发生酮症酸中毒。
1. −COOH中羰基与羟基通过p-π共轭构成整体。
2. 羧酸为有机弱酸,pKa约为3~5。能够使羧基负离子中负电荷分散的基团和结构使酸性增强。
3. 羧酸可发生亲核加成-消除反应,生成酰卤、酸酐、酯、酰胺。
4. 二元酸中两个羧基距离较近时,对热不稳定,加热可脱羧、脱水或脱羧脱水。
5. 羟基酸、羰基酸中由于−OH、C=O的影响,酸性、还原性、热稳定性发生变化,有特别的反应。
本章小结
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