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羧酸衍生物的分类、命名、光谱性质; 羧酸衍生物化学性质的共性与特性; 乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯; 酯的水解历程,氨解、醇解历程; 有机合成的方法和合成路线的选择。. 羧酸衍生物的化学性质和水解历程; 乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的应用。. 1 分类和命名. 羧酸衍生物,主要有酰卤、酸酐、酯、酰胺,它们的分子中都含有酰基。. (1) 分类. 酰卤:. 酰溴. 酰氯. 酸酐:. 混合酐. 单纯酐. 酯:. 酰胺:. 取代酰胺. (2) 酰卤的命名.
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羧酸衍生物的分类、命名、光谱性质; 羧酸衍生物化学性质的共性与特性; 乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯; 酯的水解历程,氨解、醇解历程; 有机合成的方法和合成路线的选择。 羧酸衍生物的化学性质和水解历程; 乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯在合成中的应用。
1 分类和命名 • 羧酸衍生物,主要有酰卤、酸酐、酯、酰胺,它们的分子中都含有酰基。 (1) 分类 • 酰卤: 酰溴 酰氯
酸酐: 混合酐 单纯酐 • 酯: • 酰胺: 取代酰胺
(2)酰卤的命名 • 酰卤的名称,是将酰基的名称放在前面,卤素的名称放在后面结合而成的; • 英文名是将相应的羧酸词尾-ic acid换成-yl halide。 乙酰氯 乙酸 acetylchloride acetic acid
苯甲酰氯 苯甲酸 benzoylchloride benzoic acid 丙烯酸 丙烯酰溴 acryloylbromide acryloic acid
(3)酰胺的命名 • 酰胺的名称和酰卤相似,也可以从相应的羧酸名称导出; • 酰胺的英文名是将羧酸的词尾-oic acid换成-amide。 丙烯酰胺 乙酰胺 acetamide acrylamide
取代酰胺,命名时应标出取代基的名称。 N,N-二甲基甲酰胺 N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 N,N-dimethylformamide N-ethyl-N-methylbenzamide
丁二酰亚胺 己内酰胺 hexanelactam succinimide 己二酰胺 hexanediamide
(4)酸酐的命名 • 酸酐是在羧酸的名称后加“酐”字;英文名是把相应羧酸的acid换成anhydride。 乙丙酸酐 乙酸酐 acetic anhydride ethanoic propanoic anhydride
二元酸形成的环状酸酐,也是在羧酸的名称后加“酐”字。二元酸形成的环状酸酐,也是在羧酸的名称后加“酐”字。 丁二酸酐 邻苯二甲酸酐(苯酐) phthalic anhydride succinic anhydride
(5)酯的命名 • 酸的名称在前,醇的名称在后,再加“酯”字。 • 英文名是先写出来自醇中的烃基名称,再把相应羧酸的词尾-ic acid换成-ate。 α-甲基丙烯酸甲酯 乙酸乙酯 ethyl acetate methyl 2-methylacrylate
甲酸乙酯 乙酸乙烯酯 ethyl formate vinyl acetate • 内酯命名时,用内酯二字代替酸字并标明酯化前羟基的位置。 2-甲基-4-丁内酯 2-methyl-4-butyrolactone
2 羧酸衍生物的光谱性质 • 羧酸衍生物中的C=O,伸缩振动吸收在1928~1550cm-1。 • -I效应使红外吸收频率升高,+C效应使红外吸收频率降低。 • 因此,酰卤、酸酐、酯的C=O红外吸收频率比酮高,酰胺的C=O红外吸收频率比酮低。
酸酐:C = O 1850~1800cm-1 1790~1740 cm-1; C—O 1310~1045 cm-1。 • 乙酸酐的红外光谱:
酰氯:C = O 1800cm-1 • 乙酰氯的红外光谱:
酯:C = O 1750~1745cm-1,稍高于酮。 • 乙酸乙酯的红外光谱:
酰胺:C = O 1690~1630cm-1 N—H 3550~3050 cm-1 • 乙酰胺的红外光谱:
在核磁共振谱中,酯的烷氧部分中的氢比酰氧部分中的氢δ值大。酰胺的CONH中氢的δ值为5~8。 • 乙酸乙酯的核磁共振谱: a. b. c. a. c. b.
1物理性质 • 低级的酰卤、酸酐,有刺鼻的不愉快气味; • 酰卤、酸酐的沸点低于分子量相近的羧酸; CH3CH2CH2CH2COOH CH3CH2CH2COCl (CH3CO)2O 分子量: 107 102 102 140 bp./℃ 186 102 • 酰卤、酸酐不溶于水,低级酰卤、酸酐遇水分解; • 酰卤、酸酐的相对密度大于1。
2 制法 • 酰卤一般是由羧酸与卤化磷或SOCl2作用得到。 • 单纯酸酐可以由两分子羧酸分子间脱水制取;混合酸酐可由酰氯与羧酸盐作用得到。
3 化学性质 (1)水解、醇解、氨解 • 乙酰氯暴露在空气中即水解,放出HCl。
(4)还原反应 • 酰卤用LiAlH4还原或用催化加氢的方法还原,产物是醇。 • Rosenmund还原法,可将酰卤还原为醛。
(5) Perkin反应 • 酸酐在羧酸钠催化下与醛作用,再脱水生成烯烃。
1物理性质 • 低分子量的酯具有芳香气味,存在于花果当中; • 酯的沸点低于分子量相同的羧酸; CH3CH2CH2COOH CH3COOCH2CH3 CH3CH2COOCH3 分子量: 88 88 88 bp./℃ 164 77 80 • 酯在水里的溶解度较小,但能溶于一般的有机溶剂; • 低分子量的酯,是许多有机化合物的良好溶剂。
2制法 • 羧酸酯可通过羧酸和醇或酚酯化反应制取; • 酰卤或酸酐的醇解产物是酯; • 羧酸盐和卤代烃作用也可得到酯,这一反应是按亲核取代历程进行的。
3 化学性质 (1)水解、醇解、氨解 • 酯的酸性水解,是酯化的逆反应,最后达到平衡。 • 酯的碱性水解,是不可逆的,称为皂化反应。
酯的醇解,又称酯交换反应。 • 酯的氨解,不需加酸碱催化。
氨的衍生物,也可以和羧酸衍生物发生氨解反应。 酰肼 羟肟酸 • 羟肟酸和FeCl3作用时,生成红色络合物,可用于酯的鉴别。酰卤和酸酐也呈正反应。
(3) 酯的还原 • 酯可被催化还原为两分子醇,应用最广的催化剂是铜、铬的氧化物。
酮醇缩合是用二元酯合成大环化合物的好方法。 (4) 酯缩合反应(Claisen缩合)
1油脂 • 油脂是高级脂肪酸与甘油所形成的酯。 • 油脂中高级脂肪酸常为16个碳或18个碳,不饱和程度高时呈液态,不饱和程度低时呈凝固状态。
(1)水解 • 皂化值:是完全皂化1克油脂所需的KOH的毫克数。
(2)加成反应 • 不饱和高级脂肪酸的甘油酯,可以催化加氢。 • 碘值:100克油脂所能吸收的碘的克数。 (3)干性 • 油脂的干性和油脂的不饱和程度有关,根据油脂的不饱和程度,可分为干性油、半干性油、不干性油。 (4)油脂的酸败 • 酸值:为中和1克有机物质中的酸性成份所用的KOH的毫克数。
2 肥皂和合成洗涤剂 • 肥皂:主要成份是高级脂肪酸的钠盐或钾盐。 • 合成洗涤剂:是人工合成的和肥皂结构相似的具有亲水基和亲油基的化合物。 ①阴离子型 十二烷基苯磺酸钠
②阳离子型 溴化十二烷基二甲基苄基铵(新洁尔灭) ③非离子型
3 磷脂 • 磷脂是磷脂酸的衍生物,甘油分子中的三个羟基有两个与高级脂肪酸形成酯,另一个与磷酸形成酯,两个脂肪酸常常一个是饱和的,一个是不饱和的。 卵磷脂中R为 脑磷脂中R为
1物理性质 • 除甲酰胺外,酰胺大部分为无色固体。 • 沸点:比相应的羧酸高,氨基上的氢原子被烃基取代后沸点降低。 • 水溶性:分子量小的酰胺能溶于水,随分子量的增大,而溶解度逐渐减小。 • 是有机物和无机物的良好溶剂,最常用的是N,N-二甲基甲酰胺。
2 制法 3 化学性质 (1)酸碱性 • 酰胺的碱性很弱,接近中性。
二酰亚胺,具有弱酸性,能与强碱的水溶液生成盐。 (2)水解