复旦大学有机化学课件（羧酸、胺与缩合反应）012-2

复旦大学有机化学课件（羧酸、胺与缩合反应）012-2内容摘要：

复旦大学有机化学课件（羧酸、胺与缩合反应）012-2 第十二章 羧 酸（ 2）主要内容： 羧酸的酸性 羧基上羟基的取代（成酰卤、酸酐、酯和酰胺），酯化反应的机理 羧酸 原及与金属有机试剂的反应 羧酸的脱羧 羧酸的结构及化学性质分析可加成、还原羰基 弱酸性，可取代被取代C H C 羧酸的酸性 几种活泼氢的酸性比较R C O O H A r O H R O H 羧酸 酚 醇 5 10 16B :R 羧酸根负离子的共振式与稳定性有两个完全等价的共振式 吸电子基对羧酸酸性的影响C C O 2 HC lC lC l C C O 2 HC l C C O 2 l C C O 2 23200× 10 5 5530× 10 5 136× 10 5 10 5应用：利用羧酸的酸性分离和纯化化合物R C O 2 性 化 合 物+O O 2水 相非 酸 性 化 合 物H+R C O 2 相有 机 溶 剂 萃 取混 合 物2. 羧基上羟基的取代羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺 取代羟基生成羧酸衍生物R R R 2( R )C 成酰卤 （下册，第 (基 )氯酰 (基 )溴比较 : 醇类的卤代羧酸羟基的卤代与醇类的卤代有相似性R R C P B OB C l 2R C r 3R B C C R H C C H R C C C O C C 形成酸酐 （下册，第 可能机理 : 乙烯酮衍生物酸酐R C H 2 R C H 2 C H 2 O 52 + H 2 分子内二酸的脱水（第 :正常反应 :形成环状酸酐异常反应 :形成环状酮加热反应即发生C O O O O O H 2 O+ C O O O O O H+ H 2 C O 2O + + C O 2生成酯（酯化反应）酯化反应特点：反应需要 H+ 催化，无催化剂时反应很慢。 反应可逆（加大反应物用量或除去水使酯的产率提高） 酯化反应机理的讨论机理须说明的问题：a. 反应可逆性b. H+ 在反应中起什么的作用。 先作用在哪。 c. 酯中 氧的来自于酸还是醇。 R R H O R H 2 O+ +H + 两种可能的酯化反应机理(i) 通过酰基上的亲核取代 H+先与羧基羰基氧结合（增强了羧基的亲电性） 上的氧原子来自于醇提示： 逆过程为酯的酸性水解机理R R H O R - O 亲 核 加 成R O R R O R O 通过烷基碳正离子中间体 H+先与醇羟基氧结合 羧基羰基氧作为亲核试剂， 的氧原子来自于酸H O R - R R R R C R C + R R 碳正离子中间体 证据： 酸与 烯烃 反应可生成酯 机理 (关键 碳正离子R + R 2 3C 33R O C 3C 研究两种酯化反应机理的实验室方法：(i) 同位素标记法。 如：用 旋光性醇酯化法。 总结： 伯醇、仲醇酯化经机理 (i)。 叔醇酯化经机理 (（关键 ： R+ 稳定，较易生成） +H*( )有旋光， 机理 (i)无旋光， 机理 ( 羟基酸的酯化 形成内酯和交酯aO H+aaH+aH+羟基酸羟基酸交酯- 内酯- 内酯a, 生成酰胺 提示：合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺 （第 13章）R N H 3R N H 2R H 4 R 2R H 3 H 2 0 0 1 9 0H 2 N H 2R R R S O C l 2P 2 O 53. 羧酸与金属有机试剂的反应 与 与 R M g M g X + R M g 先进行） 不溶性盐，羰基不活泼难进一步反应R R L i R H 2 R L R 进一步反应R O A l L i O A l L i A l i O A l 4. 羧酸的还原反应 用 原羧酸至醇R L i A l H 4R C H 2 O O 羧基较难被还原 强还原剂可还原至 伯醇提示：还原机理： 经过中间体 醛醛1合成上应用 制备伯醇 合成上由羧酸制备伯醇，宜先酯化再还原R C R R L i A l 2 . L i A l 应开始剧烈，后较慢，先酯化再还原：反应较易进行，产率较好，反应条件相对比较温和，补充内容：能被 多数的基团能被 2R 2R R R R L i A l L i A l R N R R C R L i A l H 42 . L i A l 其它能还原羧基的试剂例：R A l H 3B 2 H 6R C H 2 O B 2 H 6O 2 2 O X 2 3 P X 33 R C O H + P P ( O H )3R C H C H O H 醇 化交 换2 羧酸 a 氢的反应机理 ： C / P o r C = B r , C l i) 制备 制备 制备 Z Z n H H C N H H 2 N+ N R C H + N a X + N a O 羧酸的脱羧 通过羧酸钠盐脱羧 ,基的位有不饱和基团时易发生脱羧 !R ( 1 ) N a O H( 2 )R H C O 2+产率一般较低O R " R "2+aC O O 2+Ha , O R R " R " R " R "R "H+重 排六 员 环 过 渡 态C O H+ C O 2 O C 合成难点 : 位置选择性不好 反应较难操作用 活化、 定位R C H 2 C H 3 性 烷 基 化R C H 2 C H 2R C 1 . R O N R N a O R R C O H+- C R C 2 应适用于制备伯溴代烷反应机理（自由基机理）R A g N O 3K O gB r 2R B r + C O 2R gB r 2R r R B 2 B 基 偶 合本节内容小结： 羧酸的酸性及应用 羧基上羟基的取代（重点：酯化反应及机理） 羧酸 羧酸的还原，羧酸与金属有机试剂的反应 羧酸的脱羧反应及其应用， 应课后习题： 121212 121212i, vi)。