羧酸衍生物的命名省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层波函数本身没有明确的物理意义，但它的平方2代表电子在空间各点出现的概率密度。若用黑点的疏密程度来表示空间各点电子概率密度的大小，则2大的地方黑点较密，其概率密度大；反之2小的地方黑点较疏，概率密度小。在原子核外分布的小黑点，好象一团带负电的云，把原子核包起来，如同天空中的云雾一样，所以又称为电子云（electron cloud）。即通常把2在核外空间分布的图形称电子云。,第三层,第四层,第五层,*,*,*,15.8.5 羧酸衍生物命名,定义,羧基中羟基(OH)被其它原子或基团,(卤素X、酰氧基RCOO,(羧酸根)、烷氧基OR、氨基NH,2,),取代后生成物称羧酸衍生物。包含酰卤、酸酐、酯和酰胺。它们都含酰基RCO，统称,酰基化合物,说明,羧酸分子中烃基上氢原子被取代后生成化合物称为取代酸，如氯代酸、羟基酸、氨基酸，不属于羧酸衍生物,11/22/2025,1,第1页,命名规则,把对应羧酸名称去掉“酸”字，加上酰卤、酸酐、酰胺,酰卤由对应酰基命名,酰胺由对应酰基命名。,当酰胺氮原子上氢被烃基取代后，称为N烃基某酰胺。分子中含有CONH结构环状化合物称为内酰胺,11/22/2025,2,第2页,酸酐依据原来酸命名,酯,按形成酸和醇称为某酸某（醇）酯，多元醇酯常把“酸”名放在后面，称为某醇某酸酯。分子中含有COO结构环状化合物称为内酯,11/22/2025,3,第3页,15.8.6 羧酸衍生物物理性质,概况,羧酸衍生物分子中都有羰基，都是极性化合物,状态和气味,低级酰氯和酸酐是有刺激性气味液体，,低级酯是有水果香味,无色液体，存在于水果中：乙酸异戊酯含有香蕉香味，是最惯用果香型食用香料之一，正戊酸异戊酯含有苹果香味,溶解性,酰氯和酸酐不溶于水，低级遇水分解；酯在水中溶解度很小；低级酰胺溶于水，例，N,N二甲基甲酰胺和N,N二甲基乙酰胺能与水和大多数有机溶剂混溶，它们是很好非质子极性溶剂，是合成纤维优良溶剂,普通都溶于有机溶剂,11/22/2025,4,第4页,熔沸点,酰氯、酸酐和酯分子间无氢键，沸点比相对分子质量相近羧酸低得多,酰胺氨基上氢原子可在分子间形成强氢键，沸点比对应羧酸高；酰胺中氮原子上氢被烃基取代后，分子间氢键缔合减小或消失，熔、沸点显著降低。例，相对分子质量靠近乙酰氯、乙酸乙酯、丙酸、乙酰胺、N甲基乙酰胺、N,N二甲基乙酰胺沸点分别为51、77、165.5、221、204、165,11/22/2025,5,第5页,15.8.7 羧酸衍生物化学性质,概况,主要由一个衍生物变成另一个衍生物，或转变为原羧酸。此过程都保留酰基，故羧酸衍生物和羧酸都称,酰基化合物,机理：羧酸及其衍生物都含有羰基，,经典反应是羰基碳原子上发生亲核取代反应，严格地说，是亲核加成消除反应,。结果：分子中OH、Cl、OOCR、NH,2,或OR被亲核基团羟基、烷氧基或氨基取代。分别称为水解、醇解、氨解,酰胺有一些独特性质,11/22/2025,6,第6页,1.酰基上亲核取代反应机理,反应概况,羧酸衍生物酰基碳受亲核试剂（:N,u,）进攻，发生亲核加成反应，生成四面体结构中间体（I）,四面体离去一个负性基团（:L,），生成另一个羧酸衍生物或羧酸,这类反应机理与卤代烷亲核取代反应及醛、酮加成反应不一样,请思索有何不一样？,故羧酸衍生物亲核取代反应称为,亲核加成消除反应,(nucleophilic addition-elimination reaction),L代表X、OCOR、OR、NH,2,11/22/2025,7,第7页,影响原因,总反应速率与加成和离去两步皆相关,羰基碳原为sp,2,杂化，正电性是亲核试剂进攻原因。所连烃基若吸电子，利于亲核试剂进攻；若供电子，则不利,亲核加成中间体碳原子由sp,2,杂化变为sp,3,杂化，由三角形结构转变为四面体结构。羰基碳连接基团过于庞大，不利于反应,第二步反应易否进行，取决于离去基团:L,碱性：,:L,碱性越弱，:L,越易离去，反应越易进行：其次序为,Cl,-,RCOO,-,RO,-,NH,2,-,HCl,RCOOH,ROH,NH,3,pKa -2.2 4,5 16,19 34 (pKa+pKb=14),反应活性次序以下，故,酰氯、酸酐是惯用酰基化试剂,11/22/2025,8,第8页,2.羧酸衍生物水解,概况,羧酸衍生物与水作用生成相,庆,应,羧酸，称为,水解反应,11/22/2025,9,第9页,反应活性,活性次序：酰氯酸酐酯酰胺,酰氯和酸酐易水解，低级酰氯和酸酐能被空气中水分水解，故制备和贮存酰氯和酸酐时，必须隔绝水和空气,酯水解需酸或碱催化，并加热。碱催化酯水解能使反应进行到底，产物为羧酸盐和对应醇。,酯在碱性溶液中水解又称皂化,酰胺水解时需要酸或碱催化，及长时间回流,11/22/2025,10,第10页,3.羧酸衍生物醇解,概况,羧酸衍生物与醇作用生成酯，称为醇解反应,(alcoholysis reaction)。,酯醇解又称酯交换反应,酰胺反应活性比酯小，故酰胺难以醇解,11/22/2025,11,第11页,意义,由羧酸与醇反应难以制备酯，可用活性较大酰氯或酸酐与醇反应制取,酚酯和叔醇酯都不能用羧酸与酚或叔醇直接合成,酯交换反应,(transesterification)在有机合成上用途很广,对苯二甲酸乙二醇酯缩合产物是一个合成纤维，商品名,涤纶,11/22/2025,12,第12页,4.羧酸衍生物氨解,羧酸衍生物与氨或胺作用生成酰胺，称为氨解反应,(ammonolysis),下式当分别为NH,3,和RCONH,2,。其中，N未取代酰胺与胺反应生成N取代酰胺，但实际意义不大,NH,3,11/22/2025,13,第13页,5.羧酸衍生物与格利雅试剂反应,概况,酰氯、酸酐、酯和酰胺都可与格利雅试剂作用经酮步骤最终生成叔醇和仲醇,（以甲酸酯为原料）,意义,酯与格利雅试剂反应最主要,，是制备两个相同烷基叔醇和仲醇方法。酸酐和酰胺与格氏试剂反应合成意义不大,11/22/2025,14,第14页,机理,其中酯与格利雅试剂反应最主要，也是由酯合成叔醇最惯用方法,若用酰卤为反应物，也先生成酮，再得到叔醇,11/22/2025,15,第15页,6.羧酸衍生物还原反应,概况,催化加氢或氢化铝锂,可使酰氯、酸酐和酯还原为伯醇，酰胺还原为胺，酯还原应用最广,11/22/2025,16,第16页,说明,氢化铝锂中氢被烷氧基取代后，还原性降低。若烷基位阻加大，则还原性能更弱。凭此可选择性还原,例，三叔丁氧基氢化铝锂可把酰氯还原成对应醛；三乙氧基氢化铝锂可把酰胺还原成对应醛。因为其它方法难以将酰胺还原成醛，故本法更具合成价值,11/22/2025,17,第17页,7.酰胺特征,（1）酸碱性,受酰基影响，碱性变弱，酸性变强,碱性,酰胺分子中氮与酰基相连，氮原子上未共有电子对与酰基碳氧双键形成p共轭，降低了氮电子云密度，减弱了它接收质子能力。故,酰胺碱性极弱或不显碱性,，不能使石蕊变色，但遇强酸（盐酸、硫酸）能成盐（产物为不溶于乙醚沉淀）,CH,3,CONH,2,HClCH,3,CONH,2,HCl,酸性,因为酰基强吸电性，增加了NH键极性，使,酰胺表现出弱酸性,，尤其是氮原子同时与两个酰基相连二酰亚胺酸性更强（pKa为9,10），可与强碱作用生成盐,11/22/2025,18,第18页,（2）脱水反应,非取代酰胺与强脱水剂共热或高温加热，则分子内脱水生成腈，这是,合成腈最惯用方法之一,（尤其是用卤代烃和NaCN反应难以制备腈）,惯用脱水剂,：五氧化二磷、亚硫酰氯、乙酸酐,11/22/2025,19,第19页,（3）,霍夫曼降解反应,(Hofmann degradation),非取代酰胺与氯或溴,碱溶液作用时，可脱去羰基生成伯胺，使碳链降低一个碳原子，称霍夫曼降解反应,霍夫曼降解反应是制备纯伯胺好方法,11/22/2025,20,第20页,作业,P869习题15.2 b,e,习题15.3 13,11月24日（4142）到此止,11/22/2025,21,第21页,