醫(yī)用有機化學：第九章 取代羧酸-新趙

1、藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 第九章第九章 取代羧酸取代羧酸 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v羧酸分子中烴基上的羧酸分子中烴基上的氫原子氫原子被其他官能團取代被其他官能團取代 后的生成物稱為后的生成物稱為取代羧酸取代羧酸。取代羧酸可分為。取代羧酸可分為鹵鹵 代酸代酸、羥基酸羥基酸、羰基酸羰基酸或或氨基酸。氨基酸。 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室

2、藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 第一節(jié)第一節(jié) 羥基酸羥基酸 v醇酸：醇酸：羥基酸分子中羥基連在脂肪烴基上羥基酸分子中羥基連在脂肪烴基上 -羥基丙酸（羥基丙酸（2-羥基丙酸）羥基丙酸） 乳酸乳酸 羥基丁二酸羥基丁二酸 蘋果酸蘋果酸 2,3-二羥基丁二酸二羥基丁二酸 酒石酸酒石酸 一、羥基酸的命名一、羥基酸的命名 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v酚酸：酚酸：羥基酸分子中羥基直接連在芳環(huán)上羥基酸分子中羥基直接連在芳環(huán)

3、上 3-羧基羧基-3-羥基戊二酸羥基戊二酸 檸檬酸檸檬酸 鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸 水楊酸水楊酸 3,4,5-三羥基苯甲酸三羥基苯甲酸 沒食子酸沒食子酸 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 二、二、 羥基酸的物理性質（了解）羥基酸的物理性質（了解） 1、醇酸：水溶性通常都大于相應的脂肪酸或醇。、醇酸：水溶性通常都大于相應的脂肪酸或醇。 2、酚酸：多為晶體，有的微溶于水，有的易溶于水。、酚酸：多為晶體，有的微溶于水，有的易溶于水。 三、三、 羥基酸的化學性質羥基酸的化學性質 酸性酸性

4、脫羧反應脫羧反應 脫水脫水 v既有既有-OH的性質，又有的性質，又有-COOH的性質的性質 v酚酸可以使酚酸可以使FeCl3顯色顯色 羥基的氧化羥基的氧化 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 （一）（一） 酸性酸性 v醇酸：醇酸： 羥基的吸電子誘導效應，使羥基的吸電子誘導效應，使酸性酸性： 羥基酸羥基酸 羧酸羧酸 羥基離羧基愈遠，對酸性的影響愈少。羥基離羧基愈遠，對酸性的影響愈少。 -羥基酸羥基酸 -羥基酸羥基酸 -羥基酸羥基酸 v酚酸：酚酸： 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院

5、化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v解釋：解釋： 分子內的氫鍵，使負離分子內的氫鍵，使負離 子穩(wěn)定，子穩(wěn)定，酸性酸性 -OH在對位，在對位，共軛效應共軛效應 誘導效應，誘導效應， -OH斥電子（總效應），斥電子（總效應），酸性酸性 -OH在間位，以誘導效應為主（共在間位，以誘導效應為主（共 軛受到阻礙）軛受到阻礙），由于距離大，由于距離大， 吸吸 電子誘導較弱，電子誘導較弱，酸性酸性 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化

6、學有機化學 （二）（二） 醇酸的脫水反應醇酸的脫水反應 丙交酯丙交酯-羥基丙酸羥基丙酸 2.-醇酸（醇酸（分子內脫水分子內脫水生成生成,-不飽和酸不飽和酸（烯酸烯酸） CH3CHCH2COOH OH CH3CH=CHCOOH H+ 共軛體系（共軛體系（穩(wěn)定穩(wěn)定） 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 3.-醇酸（醇酸（分子內的酯化分子內的酯化生成環(huán)狀生成環(huán)狀內酯）內酯） -丁內酯丁內酯 NaOH/H2O -醇酸醇酸 因此游離的因此游離的-醇酸很難存在，通常以鹽的形式保存。醇酸很難存在，

7、通常以鹽的形式保存。 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v-醇酸醇酸較難生成內酯，生成的較難生成內酯，生成的-內酯也容易開環(huán)。內酯也容易開環(huán)。 v某些中草藥的有效成分常常含有內酯結構某些中草藥的有效成分常常含有內酯結構 v羥基和羧基相隔五個羥基和羧基相隔五個C以上以上，受熱生成，受熱生成鏈狀聚酯鏈狀聚酯。 4. -醇酸（醇酸（分子內的酯化分子內的酯化生成環(huán)狀生成環(huán)狀內酯）內酯） -醇酸醇酸 戊內酯戊內酯 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研

8、室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v酚酸的羧基處于羥基的鄰位或對位時，受熱后易脫酚酸的羧基處于羥基的鄰位或對位時，受熱后易脫 羧羧 。 COOH OH 200220 OH +CO2 COOH OHHO OH OHHO OH +CO2 200 1、醇酸的脫羧反應（不作要求）醇酸的脫羧反應（不作要求） 2、酚酸的脫羧反應、酚酸的脫羧反應 （三）（三） 脫羧反應脫羧反應 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v羰基酸（又稱氧代酸），包括羰基酸（又稱氧代酸）

9、，包括醛酸醛酸和和酮酸酮酸兩類，最簡兩類，最簡 單的醛酸是單的醛酸是乙醛酸乙醛酸，最簡單的酮酸是，最簡單的酮酸是丙酮酸丙酮酸。 2 -丁酮酸（丁酮酸（-丁酮酸）丁酮酸） 3 -丁酮酸（丁酮酸（-丁酮酸）丁酮酸） 乙酰乙酸乙酰乙酸 丙醛酸丙醛酸 -丁酮二酸丁酮二酸 草酰乙酸草酰乙酸 一、羰基酸的命名一、羰基酸的命名 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 二、酮酸的化學性質二、酮酸的化學性質 v既有既有-C=O 性質，也有性質，也有-COOH 性質，如性質，如酸性；酸性；也有也有 相互影響

10、產生的特殊化學性質，如相互影響產生的特殊化學性質，如分解反應分解反應 （一）（一） 酸性酸性 v羰基氧吸電子能力強于羥基，因此羰基氧吸電子能力強于羥基，因此酮酸的酸性強于酮酸的酸性強于 相應的相應的醇酸醇酸 （二）（二） 酮酸的脫羧反應酮酸的脫羧反應 1、 - -酮酸的脫羧反應酮酸的脫羧反應 v - -酮酸分子中的酮酸分子中的碳碳碳鍵容易斷裂，碳鍵容易斷裂，因而與稀硫酸因而與稀硫酸 或濃硫酸共熱時可發(fā)生分解反應?；驖饬蛩峁矡釙r可發(fā)生分解反應。 2、 - -酮酸的酮酸的脫羧脫羧反應反應 v受羰基和羧基受羰基和羧基-I效應的影響，易發(fā)生分解反應。效應的影響，易發(fā)生分解反應。 RCCH2COOH O

11、 RCCH3 O CO2 + 微熱 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 - -酮酸比酮酸比 - -酮酸更易脫羧酮酸更易脫羧，由于兩個吸電子基團連，由于兩個吸電子基團連 在同一個碳上，而在同一個碳上，而羰基的吸電子效應大于羧基羰基的吸電子效應大于羧基，形形 成分子內氫鍵，成分子內氫鍵，使電子轉移有利于引起脫羧使電子轉移有利于引起脫羧 - -酮酸的受熱脫羧反應生成酮，稱為酮酸的受熱脫羧反應生成酮，稱為酮式分解反應酮式分解反應 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研

12、室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 CH3CHCH2COOH CH3CCH2COOH -2H +2H O OH 脫羧酶 -CO2 C O H3CCH3 v在肝臟中，脂肪酸氧化分解的中間產物在肝臟中，脂肪酸氧化分解的中間產物- -丁丁 酮酸、酮酸、- -羥基丁酸羥基丁酸及及丙酮丙酮，三者統(tǒng)稱為，三者統(tǒng)稱為酮體酮體 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 v-酮酸與酮酸與濃堿共熱濃堿共熱時，時， -碳原子和碳原子和-碳原子之間碳原子之間 發(fā)生

13、斷裂，生成兩分子的發(fā)生斷裂，生成兩分子的羧酸鹽羧酸鹽 v該反應稱該反應稱酸式分解反應酸式分解反應 酸式分解酸式分解 （兩分子羧酸鹽）（兩分子羧酸鹽） 酮式分解酮式分解 （酮（酮CO2) RCCH2 O COOH 濃NaOH RCONa O +CH3COONa + H2O （三）（三） - -酮酸的分解反應酮酸的分解反應 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 （四（四 ）酮式）酮式-烯醇式互變異構烯醇式互變異構 羰基試劑反應，羰基試劑反應， 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯是是-丁酮酸丁酮酸 （

14、乙酰乙酸）的乙醇酯。（乙酰乙酸）的乙醇酯。H3CC CH2C OC2H5 OO H3CC CH2C OC2H5 OO H3CC CHC OC2H5 OHO (7.5%) 能夠互相轉變的兩種異構體之間存在的動態(tài)平衡現(xiàn)象能夠互相轉變的兩種異構體之間存在的動態(tài)平衡現(xiàn)象 稱為互變異構現(xiàn)象。稱為互變異構現(xiàn)象。相互轉變的異構體相互轉變的異構體稱為互變異構體。稱為互變異構體。 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 H3CC CHC OC2H5 OOH H3CC CHC OC2H5 OHO H3CC

15、CH2C OC2H5 OO ( v 上連有吸電子基或共軛體系擴大時，上連有吸電子基或共軛體系擴大時， 烯醇式較穩(wěn)定烯醇式較穩(wěn)定 原因：原因： 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 1、下列化合物中既能發(fā)生酮式分解，又能發(fā)生酸式分解的是（下列化合物中既能發(fā)生酮式分解，又能發(fā)生酸式分解的是（ ） A、-丁酮酸丁酮酸 B、-丁酮酸丁酮酸 C、-羥基丁酸羥基丁酸 D、-酮戊二酸酮戊二酸 2 2、加熱脫水生成、加熱脫水生成，不飽和酸的是（不飽和酸的是（ ） A、羥基戊酸羥基戊酸 B、乳酸、乳酸 C、羥基丁酸羥基丁酸 D、羥基丁酸羥基丁酸 3 3、苯甲酸、苯甲酸 鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸 對羥基苯甲酸，對羥基苯甲酸，酸性從大到小順序是（酸性從大到小順序是（ ） A、 B、 C、 D、 練習：練習： B D B 藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室 有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學 5 5、下列化合物中烯醇式程度最小的是（、下列化合物中烯醇式程度最小的是（ ） A、C6H5COCH2COCH3 B、CH3COCH2COCH3