医用有机化学 教学课件 作者 彭彩云 黄珍 彭东明 主编第九章 羧酸与取代羧酸.ppt

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1、第九章羧酸及取代羧酸第一节羧酸羧基（carboxylicgroup）：羧酸（carboxylicacid）：（甲酸中的为H）。药物中的羧酸类化合物脂肪羧酸一元羧酸芳香羧酸二元羧酸多元羧酸脂环羧酸一、分类和命名(HOOCCH2)2N-CH2CH2-N(CH2COOH)2乙二胺四乙酸（EDTA）（一）分类(二)命名1.俗名法掌握苹果酸、酒石酸、蚁酸、醋酸、软脂酸（棕榈酸）、硬脂酸的等化合物的结构式。有些酸根据天然来源而用俗名：蚁　　酸：HCOOH最初是通过蚂蚁蒸馏而得到的。醋　　酸：CH3COOH，食醋中安息香酸：-COOH它以苯甲酸苄酯的形式存在于安息香胶中它的钠盐可

2、做药物和食品中的防腐剂还有从天然植物中分离出来的羧酸，如：马来酸：肉桂酸：柠檬酸：H-C-COOH=H-C-COOH富马酸：H-C-COOH=HOOC-C-H-CH=CHCOOHHOOC-CH2-CH-COOH-COOH-OHHOOC-COOH(乙二酸)CH3(CH2)10COOH月桂酸：草酸：2.系统命名法A、选择分子中含羧基的最长碳链为主链，按主链上碳原子的数目称为某酸。主链碳原子从羧基开始编号，用阿拉伯数字表示取代基的位次。简单羧酸也常用希腊字母标位，依次为α，β、γ、δ…等，ω则用来表示碳链末端的位置。5-甲基-2-乙基庚酸或δ-甲基-α-乙基庚酸B、脂肪族

3、二元羧酸是选择包含两个羧基的最长碳链作为主链，根据碳原子数称为“某二酸”，把取代基的位置和名称写在“某二酸”之前。丁二酸6－β－氯乙基－7－羟基－3－羧基－2－甲氧基壬二酸C.芳香羧酸和脂环羧酸的系统命名一般把环作为取代基,以脂肪酸为母体。环戊基甲酸1-萘乙酸或α-萘乙酸邻羟基苯甲酸（水杨酸）3-苯基丙烯酸（肉桂酸）苯甲酸（安息香酸）D、不饱和羧酸的命名，是选取包含羧基碳原子和不饱和键在内的最长碳链为主链，称为某烯酸：不饱和键和取代基的位次均要标明。也可用大写希腊字母“△”及在右上角标上阿拉伯数字的方法来表明双键的位次。△9-十八碳烯酸2-乙基丙烯酸或十八碳-9-烯

4、酸酰基（Acylgroup）：羧酸分子中除去羧基中的羟基后所余下的部分称为，并根据相应的羧酸来命名：酰基丙酰基苯甲酰基二、饱和一元羧酸的物理性质1．物态C1~C3有刺激性酸味的液体，溶于水。C4~C9有酸腐臭味的油状液体（丁酸为脚臭味），难溶于水。>C9腊状固体，无气味。2．熔点有一定规律，随着分子中碳原子数目的增加呈锯齿状的变化。乙酸熔点16.6℃，当室温低于此温度时，立即凝成冰状结晶，故纯乙酸又称为冰醋酸。3．沸点比相应的醇的沸点高。原因：通过氢键形成二聚体。m.P：羧酸>醇>醛酮>烷烃、醚类在羧酸分子中，羧基碳原子是sp2杂化的，其未参与杂化的p轨道与一个氧原

5、子的p轨道形成C=O中的π键，而羧基中羟基氧原子上的未共用电子对与羧基中的C=O形成p-π共轭体系，从而使键长趋于平均化。使羧基碳原子上电子云密度比醛、酮中增高。三、羧酸的化学性质脱羧反应羟基被取代的反应酸性和成盐反应α-氢的反应羧酸的主要反应：（一）酸性羧酸酸性羧酸具有较强的酸性，在水溶液中存在着如下平衡：羧基负离子较稳定。原因：（1）P-π共轭导致氧原子上电子云密度降低，增强了O-H键的极性，利于羟基中氢原子的离解。（2）解离后的负离子RCOO-的负电荷离域分散于羧酸根两个氧原子上，因此羧基负离子远比RCH2O-稳定，容易生成。羧酸的酸性用解离常数Ka或它的负对

6、数pKa表示。Ka愈大（或pKa愈小），其酸性就越强：乙酸:Ka=1.75×10-5,pKa=4.76甲酸:Ka=2.1×10-4,pKa=3.75其他一元酸的Ka在1.1~1.8×10-5之间,pKa在4.7~5之间。ROH:PKa:16~192、酸性比较A.与其它酸性化合物HCl、H2SO4>苦味酸>H3PO4>羧酸>H2CO3>酚>RSH>环戊二烯>H2O>ROH0.170-0.33-56.3710-11121515.716-19B.饱和脂肪酸与芳酸（1）饱和脂肪酸：碳原子数越多，酸性越小。（2）一般芳香酸的酸性较同碳原子的脂肪酸要强。（3）同碳数的二元酸比一

7、元酸强。应用：分离、提纯、鉴别羧酸；增加药物的水溶性。3.成盐反应与应用RCOOH+NH4OHRCOONH4+H2O鉴别分离（二）、羧基上的羟基（OH）的取代反应1．被卤素取代试剂：三卤化磷(PX3)，五卤化磷(PX5)或氯化亚砜(SOCl2)(b.p=79℃)产物纯、易分离，产率高。制低沸点酰卤制高沸点酰卤2．被酰氧基取代单酐：羧酸在脱水剂作用下加热，脱水生成酸酐。乙酐常作为其它羧酸脱水成酐的脱水剂。环酐（内酐）：某些二元羧酸分子内脱水生成内酐混合酸酐：酰卤与羧酸盐共热。3.被烷氧基取代（1）定义：羧酸与醇在酸催化作用下失去一分子水而生成酯的反应称为酯化反应