第11章 羧酸衍生物 碳酸衍生物（课件）-《有机化学》同步教学（人卫第7版）

Chapter 11 羧酸衍生物 碳酸衍生物 羧酸分子中羧基发生变化所生成的化合物 称为羧酸衍生物。主要有酰卤（acyl halide)、 酸酐(anhydride)、酯(ester)、酰胺(amide)、 和腈（nitrile）。 通 式 羧 酸 第一节 羧酸衍生物（carboxylic acid derivatives） 通 式 酰卤: X=Cl、Br 酯 酸 酐 酰 胺 腈 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 盐酸普鲁卡因（局麻药） 扑热息痛（解热镇痛药） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 δ+ δ- δ++ 一、结构和命名 1. 结构（structure） L＝ X、OR、OCOR、NHR 用共振式表示： C－N键长：137.6pm CH3－NH2中C－N键长：147.4pm 卤原子的电负性较大，在酰卤的共振极限式中， 电荷分离式（2）对共振杂化体的贡献很小，因 此，在共振杂化体中以（1）式为主，酰卤分子 中C-X键并不比卤代烷中的C-X键短： 2. 命名（Nomenclature） （1） 酰卤的命名 酰卤命名是在酰基名称后加上卤素名称 4－溴戊酰溴 4－甲基苯甲酰氯 （2） 酯的命名 酯的名称由生成酯的酸和醇的名称决定。 命名时把羧酸名称放在前面，醇中烃基的名称放在后面，称为某酸某酯。内酯命名时，用内酯二字代替原来酸的酸字并标明羟基的位置。 苯甲酸乙酯 3-甲基-4-丁内酯 C O C H 2 C H 3 O 3 4 O O C H 3 3－甲氧基苯甲酸苄酯 或 3－甲氧基苯甲酸苯甲酯 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （3）酸酐的命名 是由相应的酸加上“酐”字组成，混合酸酐依次 写出形成酸酐的两个酸的名称，后面加上“酐”字，相对简单的酸写在前面 苯甲酸酐 乙（酸）丙（酸）酐 邻苯二甲酸酐 （4） 酰胺的命名 酰胺的命名是在酰基名称后加上“胺”字。 当 N 上有取代基时，该取代基用斜体的 “N” 标出 苯甲酰胺 N，N－二甲基甲酰胺（DMF） 邻苯二甲酰亚胺 δ －戊内酰胺 O O N H α δ H O N 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （5） 腈的命名 腈是根据主链碳原子数（包括氰基碳）用“腈”命名 乙腈 苯甲腈 3-甲基戊腈 C H 3 C N C H 3 C H 2 C H C H 2 C N C H 3 C N 在命名含多官能团的化合物时，需选择一个 官能团为母体化合物，而把其它官能团作为 取代基。选作母体化合物的优先次序如下： RCOOH > RSO3H > (RCO) 2O > RCOOR′ > RCOX > RCONHR′> RCN > RCHO > RCOR′> ROH > ArOH > HNRR′> ROR′ 羧酸 > 磺酸 > 酸酐 > 酯 > 酰卤 > 酰胺 > 腈 > 醛 > 酮 > 醇 > 酚 > 胺 > 醚 －NO2，－X，－OR等一般做为取代基 羧酸衍生物的官能团作为取代基时其名称如下： 甲氧甲酰基 乙酰氧基 氨甲酰基 氯甲酰基 氰 基 C O C H 3 O 3－甲酰基苯甲酰胺 R－3－羟基－5－氧代己酸 ﹡ C H 2 C O O H C H 2 C C H 3 H O H O C H O C O N H 2 二、物理性质(自学） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、化学性质 （一）亲核取代反应 其中：L＝X、OCH3、NH2 、 OCOR 等 1. 各种羧酸衍生物亲核取代的活性 烃基上的推电子基团降低羰基碳上的正电荷密度，增加空间位阻，因此降低反应活性 （1） 与羰基相连的基团 ( L ) 吸电子能力； （2） 与羰基相连的基团 ( L ) 空间体积； （3） 与羰基相连的基团 ( L ) 的离去能力； a. 烃基上的吸电子基团增加反应活性 离去基团的碱性越强，越不易离去。基团的离去能力顺序为： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 羧酸衍生物亲核取代反应的活性顺序为： 亲核取代反应总的结果是 －L 基团被羟基、烷氧基或氨（胺）基 所取代，这些反应依次称为羧酸衍生物的水解、醇解和氨解反应。有些羧酸衍生物的亲核取代反应需在酸或碱催化下进行。利用亲核取代反应可使羧酸衍生物之间相互转化。 O C R O R ' N H 2 R C N O O O O > > > ≈ O C R R C R C R C X 2. 羧酸衍生物的亲核取代反应 （1） 水解反应（Hydrolysis）－生成酸 酸和碱都可以催化反应。 ＋ － C