第十三章 羧酸衍生物

《第十三章 羧酸衍生物》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十三章羧酸衍生物授课对象：应用化学、制药工程、化学反应工程与工艺、药学学时安排：3h教材：《有机化学》（第四版）高鸿宾主编2005年5月一、教学目的与要求1、了解羧酸衍生物的合成及物理性质。掌握羧酸衍生物酰基的亲核取代反应：水解、醇解和氨解以及亲核取代的反应机理。2、掌握羧酸衍生物酰基的亲核取代反应机理，相对反应速度。3．羧酸衍生物酰基的还原反应以及与金属有机试剂的反应。4．酰胺N上的氢的酸碱性。二、教学重点1、羧酸衍生物的亲核取代反应及亲核取代的反应机理。2．酰胺N上的氢的酸碱性。三、教学难点1、羧酸

2、衍生物的亲核取代反应的反应机理。四、教学方法讲授法。拟具体采用如下教学方法，以突出重点，突破难点。1、通过复习前面学过的电子效应和与醛、酮的羰基的比较，帮助学生掌握羧酸衍生物一般化学性质以及羰基活性比较；从电子效应考虑，通过分析影响羧酸衍生物“三解”反应活性的因素，帮助学生掌握羧酸衍生物的“三解”反应及反应机理。2、适当时候将习题中的难点结合讲解。五、教具电脑、投影仪、Powerpoint课件、教鞭。六、教学步骤导言：羧酸衍生物是指羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或基团取代后所生成的产物[从复习羧酸衍生物

3、的生成引出结构通式]。通式为：一、羧酸衍生物的结构和命名酰卤的命名：在酰基的名称后面加上卤素的名称。例如：乙酰氯、苯甲酰溴等。酸酐的命名：以酐为母体，前面加上酸的名称。例如：乙酸酐、乙丙酸酐、2-甲基丁二酸酐、邻苯二甲酸酐等。酯的命名：根据水解生成的羧酸和醇命名，叫某酸某酯，多元醇酯叫某醇某酸酯。例如：乙酸乙酯、丙三醇三乙酸酯（甘油三乙酸酯）、γ-甲基-δ戊内酯、乙二酸氢乙酯、乙二酸甲乙酯等。酰胺的命名：根据分子中的酰基来命名，称某酰胺。例如：苯甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、邻苯二甲酰亚胺等羧酸

4、衍生物的英文命名（补充内容）练习题：命名或写化合物的结构（苯甲酸苄酯、N-甲基-N-苯基乙酰胺）二、羧酸衍生物的物理性质1、简要介绍酰卤、酸酐和酯的稳定性、状态。酰卤易水解。酯有香味用于调配食品和化妆品香精。2、羧酸衍生物与相应羧酸沸点比较。卤、酸酐和酯的沸点比相对分子质量相近的羧酸低（分子间不能形成氢键），酰胺分子间能形成强氢键，沸点比相应羧酸高。三、羧酸衍生物的化学性质（重点）（一）亲核取代反应（难点）从结构上看，羧酸衍生物分子中都有酰基，而且酰基都连着一个能被其他原子取代的负性基团，结构相似，因而具

5、有相似的化学性质。其反应通式为：R—CO—G+HNuR—CO—Nu+HG羧酸衍生物的亲核取代反应一般分两步进行。首先是亲核试剂在羰基碳上加成，形成四面体中间体，然后再消除一个负离子，总的结果是取代。这种亲核取代反应可以在碱或酸催化下进行，反应机理稍有不同的。（1）碱催化的反应历程（2）酸催化的反应历程亲核试剂：OH－、ROH、NH3、NH2R等亲核取代活性顺序：酰卤>酸酐>酯>酰胺分析：亲核取代反应的活性与离去基团的碱性有关。碱性越弱越易离去。显然。G越易离去，亲核取代反应越容易进行。离去基团的碱性顺序是

6、：（可从共轭酸的酸性强弱反推）离去基团的离去顺序是：酰化剂：能够提供酰基的化合物。酰化反应：有机分子中活泼氢被酰基取代的反应，通常指醇（酚）或氨（胺及）中的氢原子被酰基取代的反应。又称酰基转移反应。应用：保护氨基和酚羟基；降低药物的水溶性或毒性；药物的致活基团。思考题：（1）排出下列羧酸衍生物的水解活性顺序A、苯乙酸甲酯B、苯乙酰溴C、苯乙酰胺D、苯乙酸酐（2）排出下列化合物的氨解活性顺序A、对氯苯甲酰氯B、对甲基苯甲酰氯C、苯甲酰氯D、对硝基苯甲酰氯（提示：从羰基碳的正电性考虑，正电性越大，越有利于亲核

7、取代）1、水解反应产物：酰卤、酸酐、酯和酰胺均可以水解生成羧酸。活性：酰卤最容易水解；酸酐活性较酰卤差些，在热水中反应较快；酯较稳定，需要碱或酸催化才能进行反应；酰胺比酯更稳定，需浓度较大的强碱并长时间加热才能反应。注意：酯和酰胺的水解有实际意义，而酰卤、酸酐的水解应避免。2、醇解反应羧酸衍生物与醇反应生成酯，称为羧酸衍生物的醇解。酰卤与醇很快反应成酯，利用这个反应来制备某些醇或酚不与羧酸直接生成的酯。举例说明（如乙酸苯酯的制备）。酸酐可以与所有的醇或酚反应，生成酯和羧。酯的醇解反应生成新的酯和醇，所以酯

8、的醇解又称为酯交换反应。有机合成中常利用酯交换反应从低级醇制备高级醇。3、氨解反应酰卤、酸酐、酯、酰胺均能与氨或胺作用并氨解成酰胺。由于氨有碱性，其亲核性比水强，故氨解反应比水解容易些。酰卤或酸酐在较低温度下反应，可氨解成酰胺；酯的氨解比水解容易进行，一般只需加热就能生成酰胺；酰胺的氨解是一个可逆反应，必须用过量且亲核性更强的胺。练习题：完成反应式（邻苯二甲酸酐的乙醇和苯胺反应）（二）还原反应酰卤、酸酐、酯、酰胺都比羧酸容易还