《羟基酸和酮酸》PPT课件

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1、第10章羟基酸和酮酸HydroxyAcidKetoAcid10.1羟基酸的结构和命名羧酸分子中烃基上氢原子被羟基取代后的化合物称为羟基酸（羟基酸分为醇酸和酚酸）。10.1羟基羧的结构和命名乳酸柠檬酸苹果酸酒石酸(钾,钠)Felling醇酸的命名：羧酸为母体，羟基为取代基，并用阿拉伯数字或希腊字母α、β、γ等标明羟基的位置。一些来自自然界的羟基酸多采用俗名。α—羟基丙酸乳酸（2—羟基丙酸）酚酸的命名：以芳香酸为母体，标明羟基在芳环上的位置。羟基丁二酸苹果酸邻羟基苯甲酸水杨酸2，3—二羟基丁二酸酒石酸3—羧基3

2、—羟基戊二酸柠檬酸2—α—10.3羟基酸的化学性质羟基酸具有醇、酚和酸的通性。由于羟基和羧基的相互影响又具有特殊性，而且这些特殊性质因两个官能团的相对位置不同又表现出明显的差异。10.3.1酸性醇酸中羟基表现出吸电子-I效应，因此醇酸的酸性强于相同碳原子数的羧酸，羟基离羧基越近，酸性越强；反之越弱。酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应、邻位效应和氢键的影响，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。pKa3.833.874.514.76>>>返回10.310.3.2醇酸的氧化反应醇酸中羟基因受羧基的-I

3、效应影响，比醇中羟基更易被氧化，如α-醇酸能与弱氧化剂（如Tollens试剂）反应生成醛酸或酮酸。醇酸在体内的氧化通常是在酶催化下进行。稀硝酸,托伦试剂不能氧化醇,但能将醇酸氧化成酮酸思考：如何鉴别下列化合物：Tollens试剂NaCO3溶液现象试剂化合物银镜无明显现象无明显现象银镜有气体返回10.310.3.3α—醇酸的分解反应α-醇酸与稀硫酸共热时，由于羟基和羧基都有-I效应，使羧基和羟基之间的电子云密度降低，有利于键的断裂，生成一分子醛或酮和一分子甲酸。返回10.310.3.4醇酸的脱水反应1、α—醇

4、酸丙交酯具有酯的通性NaOH/H2O△交酯△△分子间脱水2、β—醇酸α，β—不饱和羧酸△αγ△分子内脱水主要3、γ—醇酸和δ—醇酸环状内酯αγβγ-醇酸极易发生分子内脱水生成内酯，游离的γ-醇酸常温下不存在，通常以盐的形式保存。△分子内脱水γ–内酯(1,4-丁内酯)γ—羟基丁酸钠有麻醉作用，用于手术中，有术后苏醒快的优点。γ—羟基丁酸钠△δ—羟基戊酸δ—戊内酯（1，5—戊内酯）4、羟基与羧基相隔5个C以上链状聚酯△分子间脱水返回10.310.3.5酚酸的脱羧反应羟基在羧基邻、对位的酚酸加热至熔点以上时，易脱

5、羧分解成相应的酚。返回10.3没食子酸,从植物中提取的一种酸,抗氧化剂10.4羰基酸的结构和命名羰基酸是分子中既有羰基又有羧基两种官能团的化合物。分子中含有醛基的称为醛酸，含有酮基的称为酮酸。醛酸实际应用少。根据酮基和羧基的相对位置不同，酮酸可分为α、β、γ……酮酸。其中α—和β—酮酸是糖、油脂和蛋白质代谢过程中的产物。酮酸的命名是以羧酸为母体，酮基作取代基，并用阿拉伯数字或希腊字母标明酮基的位置；也可以羧酸为母体，用“氧代”表示羰基。α—丙酮酸2—氧代丙酸β—丁酮酸3—氧代丁酸α—丁酮二酸2—氧代丁二酸乙

6、酰乙酸草酰乙酸10.5酮酸的化学性质酮酸分子中含有酮基和羧基，因此具有酮和羧酸的通性，如酮基可以被还原成羟基，可与羰基试剂反应生成相应的产物；羧基可与碱成盐，与醇成酯等。此外，由于酮基和羧基之间的相互影响，使酮酸具有一些特殊性质。10.5.1酸性由于羰基吸电子能力强于羟基，因此酮酸的酸性强于相应的醇酸及羧酸。pKa2.493.513.864.514.88返回10.5>>>>10.5.2α—酮酸的氨基化反应在生物体内，α—酮酸在酶催化下可转变成α—氨基酸，其中谷丙转氨酶对肝炎病人的临床诊断是十分有用的。α—氨

7、基酸丙氨酸丙酮酸是动植物体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中间产物，在酶的作用下能转变为氨基酸和柠檬酸等，因此丙酮酸是一个重要的生物活性中间体。在生物体内，α—酮酸和α—氨基酸在转氨酶的作用下可发生相互转化，即α—氨基酸的α—氨基借助转氨酶的催化作用转移到酮酸的酮基上，结果原来的氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮酸则形成相应的氨基酸，这种反应称为转氨基作用。返回10.510.5.3α—酮酸的氧化反应α—酮酸分子中的羰基直接与羧基相连，氧的-I效应使羰基与羧基碳原子电子云密度降低，致使碳碳键容易断裂，因此α—酮酸能被弱

8、氧化剂Tollens试剂氧化。返回10.5丙酮酸与乳酸的鉴别10.5.4酮酸的分解反应α—酮酸与稀硫酸或浓硫酸共热时可发生分解反应。稀H2SO4浓H2SO4△△脱羧反应脱羰反应β—酮酸更容易脱羧，除羰基诱导效应以外，羰基还能与羧基形成氢键。酮式分解酸式分解返回10.510.8酮式—烯醇式互变异构乙酰乙酸乙酯，又称β—丁酮酸乙酯（1）将乙酰乙酸乙酯溶于石油醚中，冷至-78℃，得到熔点为-39℃的无色晶体。②HCN、