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1、（生物科技行业）第 九章竣酸及其衍生物 和取代酸2020年5月多年的企业咨询顾问好验.绎过实战验证可以落地执行的卓越管理方案，值为您下载楣有第九章羧酸及其衍生物和取代酸I学习要求1. 了解羧酸、 羧酸衍生物、 取代酸的结构特点和分类； 了解生物体中重要羧酸及取代酸的俗名及物理性质。2. 熟练掌握羧酸、羧酸衍生物、取代酸的系统命名。3. 熟练掌握羧酸、 羧酸衍生物、 取代酸的化学性质； 尤其是诱导效应对羧酸及取代酸酸性的影响。4. 掌握个别羧酸的特殊反应（甲酸、草酸、丙酮酸、乙酰乙酸、水杨酸等） 。5. 掌握互变异构的概念以及产生互变异构的条件， 理解产生互变异构的原因。n内容提要一 .羧酸的结
2、构特点与化学性质羧基（ COOH） 是羧酸的官能团， 羧基中的碳原子为 sp2 杂化， 是平面构型。其中厥基与羟基之间存在的p -兀共轲效应，使默基的缺电子性质下降，亲核加成反应活性远不及醛、酮。由于默基的吸电子（L -C）效应和羟基氧原子的共轲（+C）效应及其诱导 （T）效应，导致竣酸有一定的酸性（pKa=45）。竣基的吸电子效应使竣酸的& -氢有一定的活泼性，但其活泼 性小于醛、酮的“-氢。在一定的条件下，竣基中的羟基可被取代生成酰氯、酸酎、酯和酰胺等。竣酸是极性分子，分子间及与水分子之间均能形成氢键，其沸点比相对分子质量相同的醇的沸点高。可以看出，在竣基中既不 存在典型的玻基，也不存在典
3、型的羟基，而是二者相互影响的统一体。因此，根据竣基的结构特点，竣酸可发生以下主要反应：1 .酸性：竣酸具有酸性，其酸性比一般无机酸的酸性弱而比碳酸和苯酚 强。竣酸分子中存在有吸电子基团时，其酸性增强，连有斥电子基团时， 酸性减弱。2 .羧酸衍生物的生成：竣基中的羟基可被一X、一 OCOR、一OR、一NH2等取代，生成相应的竣酸衍生物酰卤、酸酎、酯和酰胺。OIIR-C-OHPC3O P2O5 R-C-OH 浓 HSO4R-OH NH3OIIR-C-ClOOIlIIR- C- O - C-ROIIR-C-ORO 一，OR-C-ONH4 _H2O- R-C-NH23 .脱竣反应：饱和一元竣酸在一般条
4、件下不易脱竣，需用无水碱金属盐与碱石灰共热。芳香酸的脱竣比脂肪酸容易，一般加热到熔点以上即逐渐脱竣；当脂肪酸的a C上连有吸电子基团时，由于诱导效应，使竣基变得不稳定，更容易脱竣；在生物体内酶的催化下，一元竣酸容易发生脱竣反应。二元竣酸分子中由于两个竣基的相互影响，对热比较敏感，受热时随着两个竣基间距 离不同分别发生脱竣、脱水或既脱竣又脱水。+ CO2(n=0,1)COOH(CH2)nCBA硝基的诱导效应和共轲效应方向一致，都是吸电子的。当硝基处于间 位时，其共轲效应影响不到竣基，所以对硝基苯甲酸的酸性大于间硝基苯 甲酸；而对于氯原子而言，其诱导效应为吸电子，共轲效应为供电子，对 竣基的作用相
5、反，当氯原子在间位时，其供电子的共轲效应影响不到竣基, 所以间氯苯甲酸的酸性大于对氯苯甲酸。(2) ACDB羟基具有吸电子诱导效应和供电子共轲效应。邻位，羟基与竣基形成 分子内氢键，稳定负离子，酸性相对最强。间位，羟基的吸电子诱导效应 大于其供电子共轲效应，所以间羟基苯甲酸的酸性大于苯甲酸。对位，羟 基的供电子共轲效应大于其吸电子诱导效应，所以对羟基苯甲酸的酸性比 苯甲酸小。例3.将下列化合物按脱竣反应由易到难排列成序。A.CH2(COOH) 2B.N WCH2COOHC.CH 3COOHD.C13C COOHE.CH 3COCH 2COOH解:脱竣反应活性：DBAEC当a C上连有吸电子基团
6、时，有利于竣基的脱竣，且取代基的吸电子能力越强，越容易脱竣。例4.完成下列反应或注明反应条件:() CH3OH(3)ONH 3CH 3CH(COOH) 2-(nh3二( ()ONH3,(CH3CH2COOC COOHOOIIC OHOHOII CH3-C.O CH3-CO解:COOHCOOCH 3I CONH23COOCH 3Br2+NaOH例5.由指定原料合成下列化合物:解:例6.用简便的化学方法鉴别下列各组化合物:(1)水杨酸、苯甲酸、肉桂酸CH3COOHNH3KMnO 4/H +4CONH2,Cl2 , FeCONH 2Br2 , NaOHClNHClK2Cr2O7CH3CH2OH -H
7、+H2OH+ CH2COOH COOHCH3CHCH3 -HB-(OHCl2CH3COOH CH2COOHClNaCNCH2COOHCNC2H5OHH2SO4 _CH3CHCH 3BrCH2COOC2H5COOC2H5NaCNCH3CHCH3CNH2O-H- CH3CHCH 3COOH(2)草酸、丙酮酸、丙酸解:(2)草酸 丙酮酸, 丙酸,艮镜Tollens 试剂艮镜无用系统命名法命名下列化合物:FeCl3 一无紫色IV练习题二.将下列化合物按酸性由强到弱的顺序排列:1.醋酸、三氯乙酸、苯酚、碳酸2.甲酸、乙酸、草酸3.苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、对甲基苯甲酸 4.2 -氯丙酸、2-澳丙
8、酸、乳酸、丙酸、丙酮酸1. CH3CHCOOH-LOL (OHOH2. | COOH + NaHCO33.C2H50HH2 so44.COCOOH0：)SOCl2(NH35. HOCH2CH2CHCOO-( CH36. HOOC-C-CH2COOH(ONH3，(NaOH + I2)hno2 -三.完成下列反应:四用简便的化学方法鉴别下列化合物:1 .丙酸、丙酮酸、3 - 丁酮酸2 . a -氨基丙酸、a -氯丙酸、丙酮酸3 .水杨酸、苯酚、苯甲醇4 .甲酸、乙酸、甲酸乙酯五用指定原料合成下列化合物:六.推导下列化合物的构造式:1 .某化合物A的分子式为C5H6O3,它与等物质量的乙醇作用得到两
9、个互为异构体的化合物B和C, B和C分别与亚硫酰氯作用后再加入乙醇得到相同的化合物 D。试推出A、B、C、D的构造式。2 .今有 A、B、C三个同分异构体，分子式为C3H6。2, A与Na2CO3溶液作用放出 CO2, B和C无此反应，但 B和C在NaOH溶液中加热可以水解。B的水解产物之一可以发生碘仿反应，而C的水解产物均不发生碘仿反应。试推出 A、B、C的构造式。3.某化合物A,分子式为C7H14O3,水解后得B和C, C能与NaOI作用生成黄色沉淀，C氧化后生成D; B具有酸性，氧化后生成 巳E与稀H2SO4共热也生成 D。试写出 A、B、C、D、E的构造式。七.下列哪些化合物能产生互变异构?4.CH3-C CH2-C OCH31. ch3c=ch-cch33 33. CH3CH-CH2-C OC2H5OHOOO5. CH3CCH-C-OC2H5CH3O CH3OII I II2. CH3-CC-C-OC2H5CH3OH I C .6HCNHCC OH
