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1、第十章第十章 羟基酸和酮酸羟基酸和酮酸学习要求学习要求第一节第一节 羟基酸羟基酸一、结构和分类一、结构和分类（掌握）（掌握）二、命名二、命名（掌握）（掌握）三、物理性质三、物理性质（了解）（了解） 四、化学性质四、化学性质（重点掌握）（重点掌握）五、羟基酸的代表化合物五、羟基酸的代表化合物（了解）（了解）第二节第二节 酮酸酮酸一、结构、分类和命名一、结构、分类和命名（掌握）（掌握）二、化学性质二、化学性质（重点掌握）（重点掌握） 三、酮式烯醇式互变异构现象三、酮式烯醇式互变异构现象（掌握）（掌握）四、酮酸的代表化合物四、酮酸的代表化合物（了解）（了解）第一节第一节 羟基酸羟基酸 一、结构和分类
2、一、结构和分类 结构：结构：既含有既含有-OH 又含有又含有-COOH 分类：分类：1.1.根据烃基类型根据烃基类型第一节第一节 羟基酸羟基酸2.根据羟基与羧基的相对位置根据羟基与羧基的相对位置 羟基酸羟基酸 羟基酸羟基酸 羟基酸羟基酸 二、羟基酸的命名二、羟基酸的命名 1. 1.醇酸的系统命名：醇酸的系统命名： 以以羧酸为母体羧酸为母体，-OH-OH作为取代基。作为取代基。 选择含选择含-COOH-COOH和和-OH-OH最长碳链为主链。最长碳链为主链。 从羧基开始用阿拉伯数字编号从羧基开始用阿拉伯数字编号( (也常用希腊字母也常用希腊字母) )。选主官能团，选主链，编号，命名选主官能团，选
3、主链，编号，命名2-2-羟基丙酸羟基丙酸（ - -羟基丙酸）羟基丙酸） （乳酸）（乳酸） 2-2-羟基丁二酸羟基丁二酸（ - -羟基丁二酸）羟基丁二酸） （苹果酸）（苹果酸）例如例如 邻邻- -羟基苯甲羟基苯甲酸酸 （水杨酸）（水杨酸） 3,4,5 - 3,4,5 - 三羟基苯三羟基苯甲酸甲酸 （没食子酸，五倍子酸）（没食子酸，五倍子酸）2.2.酚酸的命名酚酸的命名以芳酸为母体，羟基作为取代基。以芳酸为母体，羟基作为取代基。四、羟基酸的化学性质四、羟基酸的化学性质 羟基酸具有羟基酸具有-OH-OH和和 -COOH-COOH的一般性质。由于两种的一般性质。由于两种官能团的相互影响官能团的相互影响
4、又具有一些又具有一些特性特性，这些特性又因羟，这些特性又因羟基和羧基的基和羧基的相对位置不同相对位置不同而表现出而表现出差异差异。 三、羟基酸的物理性质（了解）三、羟基酸的物理性质（了解） （1 1）酸性（羟基对羧基的影响）酸性（羟基对羧基的影响） -OH-OH（-I-I效应效应）能增强）能增强-COOH-COOH的酸性，醇酸酸性的酸性，醇酸酸性强于相应的羧酸，强于相应的羧酸， -OH-OH离离-COOH-COOH越近，酸性越强。越近，酸性越强。1.1.醇酸的化学性质（醇酸的化学性质（4 4条）条） 2. 2. 氧化反应（羧基对羟基的影响）氧化反应（羧基对羟基的影响） 醇酸中的醇酸中的-OH-
5、OH因受因受-COOH-COOH（-I-I）的影）的影响，它比醇中的响，它比醇中的-OH-OH基易被氧化。吐伦试剂、基易被氧化。吐伦试剂、稀稀HNOHNO3 3等弱氧化剂能将醇酸氧化成醛酸、酮等弱氧化剂能将醇酸氧化成醛酸、酮酸或二元酸。酸或二元酸。 3. 脱水反应脱水反应 醇酸受热时，很易发生脱水，随着醇酸受热时，很易发生脱水，随着-OH -OH 和和-COOH-COOH的位置不同，其脱水方式也不同。的位置不同，其脱水方式也不同。 （1） -醇酸：醇酸：2分子间脱水生成交酯。分子间脱水生成交酯。 （2）-醇酸：醇酸：分子内脱水生成分子内脱水生成 ,-烯酸。烯酸。 （3）-、-醇酸：醇酸：分子内
6、脱水生成内酯。分子内脱水生成内酯。 应用应用 有麻醉作用，它有麻醉作用，它具有术后病人苏醒快具有术后病人苏醒快的优点的优点 4. 4. - -醇酸的分解反应醇酸的分解反应 -I -I 练习练习 写出下列反应的主要产物写出下列反应的主要产物浓浓H2SO4（二）酚酸的化学性质（二）酚酸的化学性质（4 4条）条） 1. 1. 酸性酸性 酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应和邻酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应和邻位效应的影响，其酸性随位效应的影响，其酸性随-OH-OH与与-COOH-COOH的相对位的相对位置不同而表现出明显的差异。置不同而表现出明显的差异。 某些酚酸的酸性顺序：某些酚酸的酸性顺序：结论：结论
7、：-OH-OH离离-COOH-COOH越近，酸性越强。越近，酸性越强。 邻邻- -羟基苯甲酸酸性最强的主要原因：羟基苯甲酸酸性最强的主要原因： 由由于于-OH-OH与与-COOH-COOH、 -COO-COO-形形成成分分子子内内氢氢键键，使使-COOH-COOH中中氧氧氢氢键键的的极极性性增增加加，有有利利于于氢氢解解离离，且且形形成的成的ArCOOArCOO-稳定。稳定。 2.2.显色反应显色反应 酚酸遇酚酸遇FeClFeCl3 3溶液显色。溶液显色。 应用：应用：鉴别酚酸鉴别酚酸 3. 3. 脱羧反应脱羧反应 邻邻- -或对或对- -羟基苯甲酸羟基苯甲酸对热不稳定，当加热到熔点对热不稳定
8、，当加热到熔点以上（以上（200220200220）时，易脱羧而生成苯酚和）时，易脱羧而生成苯酚和COCO2 2。 4.酰化反化反应 练习练习 按碱性由强到弱排列下列化合物按碱性由强到弱排列下列化合物ABCDCB D A第二节酮第二节酮 酸酸 一、酮酸的结构、分类和命名一、酮酸的结构、分类和命名 结构：结构：酮酸是分子中既含有酮酸是分子中既含有酮基酮基又含有又含有羧基羧基的双官的双官能团化合物。能团化合物。 分类：分类：根据酮基和羧基的相对位置不同，酮酸根据酮基和羧基的相对位置不同，酮酸可分为可分为、酮酸。酮酸。 命名命名以羧酸为母体，酮基作为取代基。以羧酸为母体，酮基作为取代基。酮基的位置习
9、惯用希腊字母（也可用阿拉伯数字）酮基的位置习惯用希腊字母（也可用阿拉伯数字）标明。标明。 -丙酮酸丙酮酸2-2-氧代丙酸氧代丙酸 -丁酮酸丁酮酸 3-3-氧代丁酸氧代丁酸 （乙酰乙酸）（乙酰乙酸） -丁酮二酸丁酮二酸 2-氧代氧代丁二酸丁二酸 （草酰乙酸（草酰乙酸 ） 二、酮酸的化学性质（二、酮酸的化学性质（5 5条）条） 酮酸具有酮酸具有-CO-CO-和和 -COOH -COOH 的一般性质。此外，的一般性质。此外，由于两种官能团的相互影响和相对位置不同，不由于两种官能团的相互影响和相对位置不同，不同的酮酸具有一些同的酮酸具有一些特殊反应。特殊反应。 1.1.酸性酸性 由于羰基（由于羰基（-
10、 -COCO- - ）吸电子能力强于羟基（）吸电子能力强于羟基（- -OHOH），因而酮酸的酸性强于相应的醇酸，更强于相），因而酮酸的酸性强于相应的醇酸，更强于相应的羧酸。应的羧酸。例如：例如： 酸性顺序：酸性顺序： 2. 2. - -酮酸的性质酮酸的性质（2 2条）条） （1 1）脱羧（羰）反应）脱羧（羰）反应（2 2）氨基化反应）氨基化反应 在体内酶催化下在体内酶催化下 - -酮酸酮酸可转变成可转变成 - -氨基酸氨基酸。 2. - 2. -酮酸的化学性质（酮酸的化学性质（2 2条）条） （1 1）酮式分解（脱羧反应）酮式分解（脱羧反应） - -酮酸与浓碱共热时，则得到酮酸与浓碱共热时，则
11、得到2 2分子羧酸盐，称为分子羧酸盐，称为酸式分解。酸式分解。 （2 2）酸式分解）酸式分解练习练习 写出下列反应的主产写出下列反应的主产物物三、酮式烯醇式互变异构现象三、酮式烯醇式互变异构现象含有羰基含有羰基含有甲基酮结构含有甲基酮结构含有烯醇式结构含有烯醇式结构含有不饱和键含有不饱和键含有羟基含有羟基 以上性质表明以上性质表明乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯是是酮式酮式和和烯醇式烯醇式2 2种异种异构体的混合物，它们之间存在着如下动态平衡：构体的混合物，它们之间存在着如下动态平衡： 互变异构现象：互变异构现象：2 2种或种或2 2种以上异构体种以上异构体在液态下在液态下能能相互转化，并以动态平衡状
12、态存在的现象相互转化，并以动态平衡状态存在的现象 互变异构体：互变异构体：在平衡体系中彼此互变的异构体。在平衡体系中彼此互变的异构体。 酮式和烯醇式互变的本质是酮式和烯醇式互变的本质是-H -H 的转移。的转移。 乙酰乙酸乙酯中的亚甲基氢受乙酰乙酸乙酯中的亚甲基氢受2 2个吸电子基的个吸电子基的影响（常称双重影响（常称双重-H-H）比较活泼，可重排成烯醇式）比较活泼，可重排成烯醇式（Z Z式构型易形成六元螯环）。式构型易形成六元螯环）。烯醇式稳定的原因：烯醇式稳定的原因： 共轭体系扩大，分子内能降低共轭体系扩大，分子内能降低 形成了分子内的氢键，构成稳定形成了分子内的氢键，构成稳定性较大的六元
13、螯环，使体系的能量得性较大的六元螯环，使体系的能量得到了进一步降低。到了进一步降低。 凡凡分分子子中中含含有有“ ”（G G为为吸吸电电子子基基）结结构构的的化化合合物物都都能能发发生生酮酮式式烯烯醇醇互互变变异异构构。CHCH2 2上上的的H H愈愈活活泼泼，烯烯醇醇式式有有共共轭轭体体系系存存在在，烯烯醇醇式式异构体的含量愈高。异构体的含量愈高。 常见的常见的G G： 作作 业业1.(1) (2)(5)(6)1.(1) (2)(5)(6)2. (1) 2. (1) 3.(1) (3)(4)(6)3.(1) (3)(4)(6)4. (1) 4. (1) 5. (2) 5. (2) http:/ !
