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1、,主要内容 几种类型的羧酸衍生物结构及命名 酰基上的亲核取代反应 羧酸衍生物的亲核取代相对活性及相互转换 羧酸衍生物与Grignard试剂的反应，羧酸衍生物的还原反应 乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯的在合成中的应用 有机合成路线,第十二章 羧酸衍生物,http:/ 标 要 求 1.掌握几种类型的羧酸衍生物结构及命名 2.了解羧酸衍生物的物理性质及光谱性质 3.掌握羧酸衍生物的化学性质 4.掌握羧酸衍生物的亲核取代反应机理及反应活性 5.了解羧酸衍生物的相互转换 6.掌握乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯的性质及在合成中的应用 7.学会设计有机合成路线,http:/ 酰卤、酸酐、酯、酰胺。,http:/ N
2、-二甲基乙酰胺,乙酰苯胺,N, N-二甲基甲酰胺,(DMF),己内酰胺,http:/ 酰卤：18001750 cm-1 酸酐：18501800 cm-1 ，17901740 cm-1两个 酯： 17501745 cm-1，没有OH的吸收峰 酰胺：16901630 cm-1，35503050 cm-1有N-H吸收,1H NMR：酰胺在58 ppm有N-H的峰。,http:/ (Leaving group),性质分析,三、化学性质,http:/ 或 OH催化更快。,http:/ H或 OH催化，当OH用量大于 化学计量时，反应完全。,酰胺的水解,H+ or OH的用量须大于化学计量，要加热。,ht
3、tp:/ 酯的酸性水解机理(有两种可能机理）,羧酸衍生物的水解机理（以酯和酰胺的水解为例）,机理(i),http:/ 如何证明这两种可能的机理？,问题,机理(ii),http:/ 酯的碱性水解（皂化反应）机理,碱过量时，产物为羧酸盐，反应不可逆。,http:/ 酰胺的酸性水解机理,H+ 过量，胺可成 盐，反应不可逆。,http:/ 酰胺的碱性水解机理,慢步骤。离去能力:,碱过量，成羧酸盐，反应不可逆。,http:/ 需 H 或 R”O催化,例：,不溶于水,不能直接水解,聚乙烯醇,蒸 除,http:/ ）,合成上意义不大（合成酯类化合物的方法有更好的方法）,http:/ 羧酸衍生物与RMgX的反
4、应,机理：,酰氯、酸酐、酯,酮,叔醇,取代,http:/ RMgX 滴加到 RCOCl 中, RCOCl 始终保持过量。,始终过量,低温,http:/ 羧酸衍生物的还原反应,LiAlH4 还原,酰氯，酸酐，酯,胺,伯 醇,酰胺,注意：酰胺的还原有特殊性：,取代,http:/ 还原,(i) 酰氯选择性还原至醛,(ii) 酯还原至醇（工业化）,使Pd催化剂活性减弱（催化剂中毒）,http:/ 醇,6. 酯的a-位的反应 Claisen缩合,b-羰基酯,两分子酯的缩合,反应可逆,http:/ 酰胺的化学反应,脱水反应,该反应可由酰胺制备少一个碳原子的伯胺,产率较高.,正丁腈,该反应可用于酰胺的鉴别和
5、定性分析。,该反应可由酰胺制备有机腈类化合物。,http:/ N-溴代丁二酰亚胺 （溴代试剂）,丁二酸单酰胺,丁二酰亚胺,酰亚胺酸性在合成上的应用,http:/ 样的呢？是SN2历程,还是加成消除机理？,1、碱性条件下的机理,http:/ 羧羰基的亲核取代反应活性,影响反应活性的因素： 离去基团的影响； L基团越易离去反应速度越快，Cl RCO2 RO NH2,http:/ 位阻效应的影响 取代反应的加成步骤是有棱锥变成四面体中间体,中间体的 拥挤程度增大,越不利于形成,反应速度也就越低.,3) 羰基的亲电能力越强,反应速度越快,http:/ 乙酰乙酸乙酯的制备,Claisen酯缩合,五、丙二
6、酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯的性质及其 在合成中的应用,http:/ 乙酰乙酸乙酯的化学性质,1. 酮式分解和酸式分解,(1) 乙酰乙酸乙酯在稀碱作用下，首先水解生成乙酰乙酸，后者在加热条件下，脱羧生成酮。,(2)乙酰乙酸乙酯与浓碱共热，则在-和-碳原子间断键，生成两分子乙酸盐，该分解称为酸式分解。,http:/ 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用,这是一个亲核取代反应，主要生成烃基化和酰基化产物。-酮酸酯-碳原子上的两个氢原子均可被烃基取代。,稀,http:/ 合成甲基酮,经乙酰乙酸乙酯合成：,2. 合成二羰基化合物,http:/ 合成酮酸,这里值得注意的是：用I2偶合或用X(CH2)nX作烃基化试剂时，
7、需要与2mol的乙酰乙酸乙酯。,注意：在引入基团时，要用卤代酸酯X(CH2)nCOOC2H5，而不能使用卤代酸X(CH2)nCOOH。（卤代酸的稳定性较差）,4. 合成一元羧酸,*由于酸式分解的同时必然伴随酮式分解，故合成羧酸通常采用丙二酸酯法。,http:/ 在碱性条件下水解，加热后脱羧生成乙酸。,http:/ 丙二酸二乙酯活泼亚甲基上的反应,. 合成一元酸,3、丙二酸二乙酯在合成上的应用,. 合成二元酸,http:/ 高级直链二元酸,a. 带支链的二元酸,. 合成环状羧酸,http:/ 合物，生物、药物中的受体理论,http:/ 1、 步骤少 （多则总产率低、时间、原材料消耗多）； 2、产
8、率高 （副反应少，分离简便）； 3、原料便宜易得 ； 4、反应条件、设备易于实现； 5* 符合绿色化学要求： 原子经济性， 无毒或少 毒，污染尽可能少。,http:/ 碳链的增长( 现有的反应从机理上分三类) 自由基反应： 太活泼，难于定向控制 合成应用少 离 子 反 应 ： 电子受体 电子给体 （亲电） （亲核） 协 同 反 应 ： 环加成的重要方法。,http:/ CC 键的反应：,（a）亲核取代,http:/ 芳环上的亲电取代,http:/ （c）烯的氧化： （d）酮的氧化：,http:/ 目标化合物（简单化合物，较直观） 目标化合物 原料: 逆合成法（retro-synthesis）,a优于b,http:/ 应认真分析比较，选出最合理的路线。,同一化合物可在不同的地方断开，有合理 与不合理之分，同样合理也有优劣之差： 如：,b合理，a不合理,b优于a,有消除副反应,http:/ 容易引入 与被保护基形成的结构能经受住所要发生反应的条件 可以在不破坏分子其他部分的条件下除去,http:/ 醇（酚）的保护:.,(i). 成醚：,(ii). 成酯：,(iii).,http:/ 胺的保护：,(iv).,“保护基团在有机 合成中的应用”,http:/ 醛（酮）的保护：,d. 酸的保护：,http:/ 业,下册，P77页: 第4，8，9，10，11，12题,http:/