有機(jī)化學(xué)-10羧酸衍生物和脂類

第十章羧酸衍生物和脂類第十章羧酸衍生物和脂類學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.羧酸衍生物的定義、結(jié)構(gòu)、分類、命名和理化性質(zhì)

2.油脂的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；脲的主要化學(xué)性質(zhì)3.乙酰乙酸乙酯的酮式-烯醇式互變異構(gòu)現(xiàn)象

羧酸分子中羧基上的羥基被其他的原子或基團(tuán)取代后的產(chǎn)物稱為羧酸衍生物。如：酰鹵、酸酐、酯、酰胺，結(jié)構(gòu)通式：

第一節(jié)羧酸衍生物第二節(jié)脂類第一節(jié)羧酸衍生物一、羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)?；；囚人岱肿又腥サ袅u基-OH

后余下的基團(tuán)；?；恤驶奶佳蹼p鍵由1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵組成離去基乙酸酐二、羧酸衍生物的命名（一）酰鹵和酰胺

酰鹵和酰胺的命名相同，是根據(jù)所含的酰基來命名，稱為“某酰鹵”或“某酰胺”

當(dāng)酰胺的氮原子上連有烴基時(shí)，可用“N”表示烴基的位置（二）酸酐

酸酐是根據(jù)相應(yīng)的羧酸來命名，某酸生成的酐稱為“某（酸）酐”（三）酯

酯的命名是根據(jù)生成酯的羧酸和醇的名稱而稱為“某酸某酯”多元醇和一元酸形成的酯命名時(shí)，也可以把多元醇的名稱放在前面，酸的名稱放在后面，稱為“某醇某酸酯”課堂互動(dòng)三、羧酸衍生物的物理性質(zhì)乙酸異戊酯有香蕉香味，正戊酸異戊酯有蘋果香味，丁酸甲酯有菠蘿香味，苯甲酸甲酯有茉莉花的香味。所以許多酯可作為食品或化妝品的香料。高級(jí)酯是蠟狀固體酰鹵

具刺激氣味的液體，沸點(diǎn)低于相應(yīng)酸

酸酐

具刺激氣味的液體，沸點(diǎn)低于相應(yīng)酸酯

具愉快氣味的液體，沸點(diǎn)低于相應(yīng)酸酰胺

多為固體，沸點(diǎn)高于相應(yīng)酸溶于有機(jī)溶劑四、羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)羧酸衍生物分子中都含有?；?，且酰基上所連的基團(tuán)又都是極性基團(tuán)，因此它們具有相似的化學(xué)性質(zhì)。但酰基上所連接的原子和基團(tuán)不同，所以它們的化學(xué)性質(zhì)也有差異d-d+極性鍵電負(fù)性基團(tuán)p鍵親電試劑進(jìn)攻位點(diǎn)親核加成消除反應(yīng)羧酸衍生物在酸性和堿性條件下與許多親核試劑發(fā)生?；H核取代反應(yīng)。在取代過程中經(jīng)歷了親核加成和消除反應(yīng)兩個(gè)步驟（一）水解反應(yīng)——生成相應(yīng)的羧酸羧酸衍生物水解的活潑性次序是：酰鹵酸酐酯酰胺。酯的酸性水解是酯化反應(yīng)的逆反應(yīng)，水解不完全。酯在堿溶液中可完全水解—皂化反應(yīng)（二）醇解和氨解反應(yīng)酯的醇解反應(yīng)也叫酯交換反應(yīng)。酯交換反應(yīng)在有機(jī)合成上應(yīng)用較廣——由低級(jí)醇制備高級(jí)醇1.醇解——生成相應(yīng)的酯HO-R’’3.氨解——生成相應(yīng)的酰胺酰胺活性小，氨解實(shí)際意義不大由以上水解、醇解和氨解反應(yīng)可以看出，羧酸衍生物之間以及它們與羧酸之間在一定的條件下都可以互相轉(zhuǎn)化羧酸衍生物的水解、醇解和氨解是水、醇和氨中的活潑氫原子被?；〈姆磻?yīng)。這種在化合物分子中引入?；姆磻?yīng)稱為?；磻?yīng)，所用試劑稱為?；瘎?。酰氯和酸酐是常用的?；瘎人嵫苌秕；芰?qiáng)弱順序?yàn)椋乎｛u＞酸酐＞酯＞酰胺1.2.課堂練習(xí)參考答案（三）異羥肟酸鐵鹽反應(yīng)可用做羧酸及其衍生物的定性檢驗(yàn)（四）酯縮合反應(yīng)具有α-H的酯在堿的作用下與另一分子酯發(fā)生反應(yīng)稱酯縮合反應(yīng)或克萊森（Claisen）縮合反應(yīng)（五）還原反應(yīng)羧酸衍生物比羧酸容易還原。氫化鋁鋰可將酰鹵、酸酐和酯還原成伯醇

氫化鋁鋰可將酰胺還原成相應(yīng)的胺

（六）酰胺的特殊性質(zhì)酰胺具有羧酸衍生物的一般化學(xué)性質(zhì)，此外酰胺還具有一些不同于其它羧酸衍生物的特殊性質(zhì)1.酸堿性：酰胺是中性化合物

2.與亞硝酸反應(yīng)：生成相應(yīng)的羧酸

3.霍夫曼降解反應(yīng)反應(yīng)使碳鏈減少一個(gè)碳原子

五、碳酸衍生物（一）脲（尿素）——碳酸的二元酰胺

1.弱堿性

不能使石蕊試紙變色,只能與強(qiáng)酸成鹽

2.水解反應(yīng)3.與亞硝酸反應(yīng)

定量測(cè)定尿素4.縮二脲的生成和縮二脲反應(yīng)紫紅色溶液縮二脲5.酰脲的生成脲和氨或胺有類似的性質(zhì)，能將酰鹵、酸酐或酯氨解，生成相應(yīng)的酰脲縮二脲的堿性溶液中加少量硫酸銅溶液，產(chǎn)生紫紅色，這個(gè)顏色反應(yīng)稱為縮二脲反應(yīng)（二）胍脲分子中的氧原子被亞氨基（＝NH）取代生成的化合物，稱為胍，又稱亞氨基脲（三）硫脲脲分子中的氧被硫取代的產(chǎn)物，稱為硫脲。硫脲為白色結(jié)晶，硫脲是重要的化工原料，用來合成許多含硫藥物。藥劑上用做抗氧劑六、乙酰乙酸乙酯的互變異構(gòu)現(xiàn)象兩種或兩種以上的異構(gòu)體之間能自動(dòng)相互轉(zhuǎn)變，并處于動(dòng)態(tài)平衡的現(xiàn)象，叫做互變異構(gòu)現(xiàn)象，這些異構(gòu)體稱為互變異構(gòu)體乙酰乙酸乙酯的酮式-烯醇式互變異構(gòu)

七、重要的羧酸衍生物

1.乙酰氯：無色液體，常用的乙酰化試劑

2.苯甲酰氯：無色液體，常用的苯甲?；噭?.乙酸酐：無色液體，重要的乙酰化試劑4.乙酸乙酯：無色透明的可燃性液體，沸點(diǎn)71℃，有水果香味，微溶。乙酸乙酯常用作溶劑5.丙二酸二乙酯：簡(jiǎn)稱丙二酸酯，為無色有香味的液體，有機(jī)合成中應(yīng)用廣泛，是合成各種類型羧酸的重要原料

第二節(jié)脂類脂類包括油脂和類脂。油脂是油和脂肪的總稱；類脂是結(jié)構(gòu)或理化性質(zhì)與脂肪類似的化合物，主要包括磷脂、糖脂、蠟等一、油脂的組成和命名主要成分一般是含偶數(shù)碳原子的高級(jí)脂肪酸的甘油酯。在常溫為液態(tài)的叫油（主要成分為高級(jí)不飽和脂肪酸的甘油酯），固態(tài)或半固態(tài)的叫脂（高級(jí)飽和脂肪酸甘油酯）油脂的命名，可根據(jù)脂肪酸的名稱叫做某酰甘油，也可把脂肪酸的名稱放在后，稱甘油某酸酯醫(yī)學(xué)上將血液中的油脂統(tǒng)稱甘油三酯

二、油脂的性質(zhì)（一）物理性質(zhì)3.天然油脂沒有確定的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)1.純凈的油脂是無色、無味、無臭的中性化合物2.油脂的密度均小于1g/cm3,不溶于水,

易溶于乙醚、石油醚、氯仿和苯等有機(jī)溶劑

（二）油脂的化學(xué)性質(zhì)1.水解與皂化：油脂的堿性水解稱為皂化

1g油脂完全皂化所需氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為皂化值皂化值是衡量油脂質(zhì)量的指標(biāo)之一，可反映油脂完全轉(zhuǎn)化為肥皂時(shí)所需的堿量2.加成（1）加氫：含不飽和脂肪酸的油脂通過催化加氫，可轉(zhuǎn)變?yōu)楹柡椭舅岣叩挠椭＝?jīng)氫化后，液態(tài)的油轉(zhuǎn)化成半固態(tài)或固態(tài)的脂肪。所以這種氫化也叫做“油脂的硬化”。氫化后的油脂不易變質(zhì),便于貯存和運(yùn)輸油脂中所含不飽和脂肪酸的碳碳雙鍵可與碘發(fā)生加成反應(yīng)，100g油脂與碘加成時(shí)，所需碘的克數(shù)叫碘值。根據(jù)碘值，可知油脂的不飽和程度。碘值大，表示油脂的不飽和程度大。反之，碘值就小

（2）加碘

3.酸敗天然油脂在空氣中放置過久，就會(huì)變質(zhì)，產(chǎn)生難聞的氣味，這個(gè)過程稱為酸敗

油脂的酸敗程度可用酸值來表示。中和1g油脂中的游離脂肪酸所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為酸值人體進(jìn)食的油脂主要在小腸內(nèi)催化水解，此過程稱為油脂的消化

皂化值、碘值和酸值是油脂的重要指標(biāo)酸值大，說明油脂中游離脂肪酸含量較高，即油脂酸敗程度較嚴(yán)重。通常酸值>6.0的油脂不能食用課堂互動(dòng)三、類脂在動(dòng)植物體內(nèi)有一類結(jié)構(gòu)或理化性質(zhì)與油脂類似的化合物，稱為類脂卵磷脂是分布最廣的一種磷脂，因蛋黃中含量較多（8％～10%），故稱卵磷脂

（一）卵磷脂（又稱為磷脂酰膽堿）

天然卵磷脂是幾種不同脂肪酸的磷脂酰膽堿的混合物卵磷脂是由磷酯酸分子中的磷酸與膽堿中的羥基酯化而成的化合物新鮮的卵磷脂是白色蠟狀物質(zhì)，不溶于水及丙酮，易溶于乙醇、乙醚及氯仿中。卵磷脂完全水解可得到甘油、脂肪酸、磷酸和膽堿

（二）腦磷脂（又稱為磷酯酰膽胺）腦磷脂與卵磷脂同時(shí)共存于動(dòng)植物各組織及器官中，因在腦組織中含量較多而得名

腦磷脂是由1分子磷脂酸與1分子膽胺（氨基乙醇）形成的，又叫磷脂酰膽胺

腦磷脂易溶于乙醚、乙醇和氯仿，腦磷脂難溶于乙醇，利用乙醇可以分離腦磷脂和卵磷脂

1.羧酸衍生物的分類

酰鹵、酸酐、酯、酰胺2.命名

酰鹵/酰胺

酰鹵和酰胺的命名相同，根據(jù)所含的?；鶃砻Q為“某酰鹵”或“某酰胺”

酸酐

根據(jù)相應(yīng)的羧酸來命名，某酸生成的酐稱為“某（酸）酐”

酯

根據(jù)生成酯的羧酸和醇的名稱而稱為“某酸某酯”

多元醇的酯“某醇某酸酯”一、羧酸衍生物

學(xué)習(xí)小結(jié)3.化學(xué)性質(zhì)（1）水解反應(yīng)

羧酸衍生物在化學(xué)性質(zhì)上的一個(gè)共同點(diǎn)是都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的羧酸

（2）醇解和氨解（親核加成－消除機(jī)制）醇解是酰氯、酸酐和酯與醇作用生成酯的反應(yīng)。氨解是酰氯、酸酐和酯與氨作用生成酰胺的反應(yīng)?；磻?yīng)活性:酰鹵>酸酐>酯>酰胺（3）異羥肟酸鐵鹽反應(yīng)酸酐、酯和酰胺能與羥胺作用，再與三氯化鐵作用生成紫紅色的異羥肟酸鐵（4）酯縮合反應(yīng)（5）還原反應(yīng)

5.乙酰乙酸乙酯的互變異構(gòu)現(xiàn)象4.脲的性質(zhì)（1）弱堿性；（2）水解；（