第十章 羧酸及其衍生物（课件）《有机化学基础》第四课时同步教学（化学工业出版社第4版）

羧酸衍生物 一、羧酸衍生物的结构 酰基是羧酸分子中去掉羟基 -OH 后余下的基团；酰基中羰基的碳氧双键由1个σ键和1个π键组成。 酰 基 离去基 乙酸酐 二、羧酸衍生物的命名 （一）酰卤和酰胺 酰卤和酰胺的命名相同，是根据所含的酰基来命名，称为“某酰卤”或“某酰胺”。 当酰胺的氮原子上连有烃基时，可用“N”表示烃基的位置。 (二) 酸酐 酸酐是根据相应的羧酸来命名，某酸生成的酐称为“某 (酸酐）”。 (三) 酯 酯的命名是根据生成酯的羧酸和醇的名称而称为“某酸某酯”。 多元醇和一元酸形成的酯命名时，也可以把多元醇的名称放在前面，酸的名称放在后面，称为“某醇某酸酯”。 课堂互动 命名下列化合物 三、羧酸衍生物的物理性质 乙酸异戊酯有香蕉香味，正戊酸异戊酯有苹果香味，丁酸甲酯有菠萝香味，苯甲酸甲酯有茉莉花的香味。所以许多酯可作为食品或化妆品的香料。高级酯是蜡状固体。 酰卤 具刺激气味的液体，沸点低于相应酸。 酸酐 具刺激气味的液体，沸点低于相应酸。 酯 具愉快气味的液体，沸点低于相应酸。 酰胺 多为固体，沸点高于相应酸。 溶于有机溶剂 四、羧酸衍生物的化学性质 羧酸衍生物分子中都含有酰基，且酰基上所连的基团又都是极性基团，因此它们具有相似的化学性质。但酰基上所连接的原子和基团不同，所以它们的化学性质也有差异。 d- d+ 极性键 电负性基团 p 键 亲电试剂进攻位点 亲核加成 消除反应 羧酸衍生物在酸性和碱性条件下与许多亲核试剂发生酰基亲核取代反应。 在取代过程中经历了亲核加成和消除反应两个步骤。 (一) 水解反应 生成相应的羧酸 羧酸衍生物水解的活泼性次序是 ：酰氯酸酐酯酰胺 。 酯的酸性水解是酯化反应的逆反应，水解不完全。 酯在碱溶液中可完全水解—皂化反应。 酯的醇解反应也叫酯交换反应。酯交换反应在有机合成上应用较广——由低级醇制备高级醇。 1.醇解 —— 生成相应的酯 H O-R’’ (二) 醇解和氨解反应 2.氨解 —— 生成相应的酰胺 酰胺活性小，氨解实际意义不大。 由以上水解、醇解和氨解反应可以看出，羧酸衍生物之间以及它们与羧酸之间在一定的条件下都可以互相转化。 羧酸衍生物的水解、醇解和氨解是水、醇和氨中的活泼氢原子被酰基取代的反应。这种在化合物分子中引入酰基的反应称为酰化反应，所用试剂称为酰化剂。酰氯和酸酐是常用的酰化剂。 羧酸衍生物酰化能力强弱顺序为：酰卤 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺。 完成下列反应 1. 2. 课堂练习 参考答案 (三) 异羟肟酸铁盐反应 可用作 羧酸及 其衍生 物的定 性检验。 (四) 酯缩合反应 具有α-H的酯在碱的作用下与另一分子酯发生反应称酯缩合反应或克莱森(Claisen)缩合反应 。 (五) 还原反应 羧酸衍生物比羧酸容易还原。氢化铝锂可将酰卤、酸酐和酯还原成伯醇。 氢化铝锂可将酰胺还原成相应的胺。 (六) 酰胺的特殊性质 酰胺具有羧酸衍生物的一般化学性质，此外酰胺还具有一些不同于其它羧酸衍生物的特殊性质。 1.酸碱性：酰胺是中性化合物。 2.与亚硝酸反应：生成相应的羧酸。 3.霍夫曼降解反应 反应使碳链减少一个碳原子。 五、碳酸衍生物 (一) 脲(尿素) ——碳酸的二元酰胺 1. 弱碱性 不能使石蕊试纸变色, 只能与强酸成盐 2. 水解反应 3. 与亚硝酸反应 定量测定尿素 4.缩二脲的生成和缩二脲反应 紫红色溶液 缩二脲 5.酰脲的生成 脲和氨或胺有类似的性质，能将酰卤、酸酐或酯氨解，生成相应的酰脲。 缩二脲的碱性溶液中加少量硫酸铜溶液，产生紫红色，这个颜色反应称为缩二脲反应 (二) 胍 脲分子中的氧原子被亚氨基（＝NH）取代生成的化合物，称为胍，又称亚氨基脲。 (三) 硫脲 脲分子中的氧被硫取代的产物，称为硫脲。硫脲为白色结晶，硫脲是重要化工原料，用来合成许多含硫药物。药剂上用做抗氧剂。 六、乙酰乙酸乙酯的互变异构现象 两种或两种以上的异构体之间能自动相互转变，并处于动态平衡的现象，叫做互变异构现象，这些异构体称为互变异构体。 乙酰乙酸乙酯的酮式-烯醇式互变异构 七、重要的羧酸衍生物 1.乙酰氯：无色液体，常用的乙酰化试剂。 2.苯甲酰氯：无色液体，常用的苯甲酰化试剂。 3.乙酸酐：无色液体，重要的乙酰化试剂。 4.乙酸乙