第十章羧酸及羧酸衍生物羧酸得酸性幾種活潑氫得酸性比較羧酸根負(fù)離子得共振式與穩(wěn)定性有兩個完全等價得共振式2

取代基誘導(dǎo)效應(yīng)對羧酸酸性得影響0.641.262.864.76pKa

應(yīng)用:利用羧酸得酸性分離和純化化合物34羰基得反應(yīng)羧酸衍生物酰鹵酸酐酯酰胺取代羥基生成羧酸衍生物羧酸52、1生成酯(酯化反應(yīng))酯化反應(yīng)特點:反應(yīng)需要H+催化,無催化劑時反應(yīng)很慢。反應(yīng)可逆(加大反應(yīng)物用量或除去水使酯得產(chǎn)率提高)6兩種可能得酯化反應(yīng)機(jī)理(i)通過酰基上得親核取代H+先與羧基羰基氧結(jié)合(增強(qiáng)了羧基得親電性)OR'上得氧原子來自于醇提示:逆過程為酯得酸性水解機(jī)理7(ii)通過烷基碳正離子中間體

H+先與醇羥基氧結(jié)合羧基羰基氧作為親核試劑,OR'上得氧原子來自于酸89大家應(yīng)該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流2、2形成酰鹵酰(基)氯酰(基)溴比較:醇類得鹵代羧酸羥基得鹵代與醇類得鹵代有相似性102、3形成酸酐可能機(jī)理:乙烯酮衍生物酸酐強(qiáng)除水劑11分子內(nèi)二酸得脫水:正常反應(yīng):形成環(huán)狀酸酐異常反應(yīng):形成環(huán)狀酮加熱反應(yīng)即發(fā)生122、4生成酰胺提示:合成上一般通過羧酸衍生物制備酰胺132、5

羧酸得還原反應(yīng)用LiAlH4還原羧酸至醇羧基較難被還原強(qiáng)還原劑可還原至伯醇提示：還原機(jī)理:經(jīng)過中間體——醛醛1o醇14補(bǔ)充內(nèi)容:能被LiAlH4還原得化合物及其產(chǎn)物類型提示:大多數(shù)得基團(tuán)能被LiAlH4還原153、脫羧反應(yīng)3、1羧酸得脫羧反應(yīng)16

b-羰基酸和b,g-烯基酸得脫羧機(jī)理橋頭碳難成平面型實驗證據(jù):b-羰基酸17漢斯狄克(Hunsdiecker)反應(yīng)適用于制備伯溴代烷反應(yīng)機(jī)理(自由基機(jī)理):184、羧酸與金屬有機(jī)試劑得反應(yīng)與RMgX反應(yīng)與RLi反應(yīng)一個制備酮得方法作為親核試劑作為堿(優(yōu)先進(jìn)行)不溶性鹽,羰基不活潑難進(jìn)一步反應(yīng)溶解性較好,可進(jìn)一步反應(yīng)19羧酸a氫得反應(yīng)機(jī)理:a-鹵代羧酸20第三節(jié)羧酸衍生物21L:可被親核試劑取代羰基:可加成至飽和a-H:有弱酸性離去基團(tuán)(Leavinggroup)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析一、羧酸衍生物得化學(xué)性質(zhì)223、1a羧酸衍生物得水解反應(yīng)3、1羧酸衍生物酰基上得親核取代反應(yīng)及相互轉(zhuǎn)化23(1)酯得酸性水解機(jī)理(有兩種可能機(jī)理)羧酸衍生物得水解機(jī)理(以酯和酰胺得水解為例)機(jī)理(i)24這兩種機(jī)理分別適合于何種結(jié)構(gòu)得酯類？如何證明這兩種可能得機(jī)理？問題機(jī)理(ii)25(2)酯得堿性水解(皂化反應(yīng))機(jī)理堿過量時,產(chǎn)物為羧酸鹽,反應(yīng)不可逆。26(3)酰胺得酸性水解機(jī)理H+過量,胺可成鹽,反應(yīng)不可逆。27(4)酰胺得堿性水解機(jī)理慢步驟。離去能力:堿過量,成羧酸鹽,反應(yīng)不可逆。283、1b羧酸衍生物得醇解反應(yīng)酰氯得醇解反應(yīng)優(yōu)點:反應(yīng)完全,產(chǎn)率好。(堿吸收)合成上用于制備酯酯酯酰氯29酰胺得醇解反應(yīng)反應(yīng)相對不易進(jìn)行(離去能力:)合成上意義不大(合成酯類化合物得方法有更好得方法)303、1c羧酸衍生物得胺解反應(yīng)酰氯得胺(氨)解酸酐得胺(氨)解31酯得胺(氨)解酰胺得胺解條件:無水、過量胺胺得交換,合成上意義不大32合成應(yīng)用舉例(1)NBS得制備NBSN-溴代丁二酰亞胺(溴代試劑)丁二酸單酰胺丁二酰亞胺33(2)Gabriel伯胺合成法伯胺鄰苯二甲酰亞胺34水解反應(yīng)醇解反應(yīng)胺解反應(yīng)反應(yīng)類型3、2a酰基上得親核取代得通式3、2羧酸衍生物酰基上得親核取代通式、一般機(jī)理及活性353、2b酰基上得親核取代得一般機(jī)理酰基上得親核取代=親核加成＋消除酸性條件:堿性條件:363、2c酰基上得親核取代相對速度(相對反應(yīng)活性)三方面原因:(i)羰基得親電性不同(與加成步驟有關(guān))

誘導(dǎo)效應(yīng)得影響:電負(fù)性:Cl>O>N正電荷密度大對加成步驟有利37(ii)離去基團(tuán)得離去能力(與消除步驟步驟有關(guān))共軛較弱(負(fù)電荷在電負(fù)性小得原子上)共軛較強(qiáng)(羰基性質(zhì)減弱)共軛效應(yīng)得影響:38(iii)位阻效應(yīng)得影響(與加成步驟有關(guān))393、3a羧酸衍生物與RMgX得反應(yīng)機(jī)理:反應(yīng)能否控制在中間產(chǎn)物——酮？酰氯、酸酐、酯酮叔醇取代3、3羧酸衍生物與金屬試劑得反應(yīng)40利用酰鹵得活潑性進(jìn)行選擇性反應(yīng)制備酮羰基得活性(親電性):實驗方法:將R'MgX

滴加到RCOCl中,RCOCl始終保持過量。始終過量41比較酰氯與格氏試劑得反應(yīng)酯與格氏試劑得反應(yīng)快步驟慢步驟可保留快步驟慢步驟立即反應(yīng)42利用酸酐反應(yīng)中間體低溫穩(wěn)定性制備酮機(jī)理低溫不易分解43利用酰胺反應(yīng)得特殊性制備酮機(jī)理有弱酸性443、3b羧酸衍生物與R2Cd和R2CuLi得反應(yīng)比較:活性強(qiáng)活性較弱不反應(yīng)453、4aLiAlH4還原反應(yīng)能否控制在這一步？酰氯,酸酐,酯胺伯醇酰胺注意:酰胺得還原有特殊性:取代3、4羧酸衍生物得還原反應(yīng)463、4b羧酸衍生物得催化氫化還原(兩個典型得例子)Rosenmund還原(i)酰氯選擇性還原至醛(ii)酯還原至醇(工業(yè)化)使Pd催化劑活性減弱(催化劑中毒)473、4c酯得金屬鈉還原鮑維爾特-布蘭克(Bouveault－Blanc)還原偶姻(acyloin)縮合(酮醇縮合)伯醇a-羥基酮注意:溶劑得變化48鮑維爾特-布蘭克(Bouveault－Blanc)還原機(jī)理49偶姻(acyloin)縮合(還原至酮醇)50偶姻(acyloin)縮合在合成上得應(yīng)用舉例n產(chǎn)率(％)4~5(6~7元環(huán))50－606~7(8~9元環(huán))30－408~18(10~20元環(huán))60－9851第四節(jié)酯縮合反應(yīng)在合成中得應(yīng)用4、1(Claisen)酯縮合反應(yīng)---酯得酰基化b-羰基酯(1,3-二羰基類化合物)其她常用堿NaH,NaNH2,LDA,Ph3CNa,t-BuOK

(弱親核性強(qiáng)堿)堿用量對反應(yīng)得影響催化量:反應(yīng)可逆大于化學(xué)計量:反應(yīng)完全為什么？請注意所用堿得結(jié)構(gòu)52Claisen縮合機(jī)理穩(wěn)定得烯醇負(fù)離子53Claisen縮合舉例:乙酰乙酸乙酯544、2Dieckmann