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99页第十二章第十二章 羧酸衍生物羧酸衍生物◆ ◆ 概述概述 1 1、羧酸衍生物:羧酸分子羧基发生变化、羧酸衍生物:羧酸分子羧基发生变化 所生成的化合物所生成的化合物. .2 2、羧酸衍生物包括:、羧酸衍生物包括: 酰卤、酸酐、酯、酰胺和腈酰卤、酸酐、酯、酰胺和腈. .举例举例( (盐酸普鲁卡因〕盐酸普鲁卡因〕〔苯巴比妥〕〔苯巴比妥〕★ ★ 盐盐酸普酸普鲁鲁卡因卡因〔 〔奴佛卡因奴佛卡因〕 〕 ★ ★ 苯巴比妥苯巴比妥〔 〔鲁鲁米那米那 〕 〕〔苯巴比妥钠〕第一节第一节 构造和命名构造和命名一、构造一、构造 1 1、通式:、通式:2 2、共振极限式、共振极限式◆ ◆ 电电荷分荷分别别极限式极限式〔 〔2 2〕 〕对对共振共振杂杂化体的化体的奉献大小取决于奉献大小取决于L L的的电负电负性 〔〔1 1〕〕〔〔2 2〕〕※ ※ 腈腈的共振构造式的共振构造式二、命名二、命名1 1、酰卤与酰胺、酰卤与酰胺(1)(1)酰亚胺:酰亚胺:N N原子上连有两个酰基的酰胺原子上连有两个酰基的酰胺. .(2)(2)内酰胺:环状酰胺内酰胺:环状酰胺. . 3- 3-甲基戊酰溴甲基戊酰溴 1 1,,2-2-苯二甲酰亚胺苯二甲酰亚胺δ-δ-戊内戊内酰酰胺胺 N,N- N,N-二甲基甲二甲基甲酰酰胺胺(DMF)(DMF) 2 2、酸、酸酐酐、、酯酯和和腈腈① ① 多元醇多元醇酯酯称称为为某醇某某醇某酯酯② ② 腈腈的主的主链链碳原子个数碳原子个数应应包括包括-CN-CN中碳原子中碳原子苯甲酸酐苯甲酸酐 丁二酸酐丁二酸酐 3-3-甲基甲基-4--4-丁内酯丁内酯 苯甲腈苯甲腈 3. 3. 官能官能团选为团选为母体化合物的母体化合物的优优先先顺顺序序为为:: RCOOH > RSO3H > (RCO)2O > RCOOR’ RCOOH > RSO3H > (RCO)2O > RCOOR’ > RCOX > RCONHR’ > RCN> RCHO > RCOR’ > RCOX > RCONHR’ > RCN> RCHO > RCOR’ > ROH> ArOH > RNHR’ > ROR’ > ROH> ArOH > RNHR’ > ROR’4 4、羧酸衍生物的官能团作为取代基时的称号、羧酸衍生物的官能团作为取代基时的称号甲氧甲酰基甲氧甲酰基 乙酰氧基乙酰氧基 氨甲酰基氨甲酰基 氯甲酰基氯甲酰基 氰基氰基 第二节第二节 物理性质物理性质一、溶解性一、溶解性二、光二、光谱特征特征1 1、、IRIR ① ① 羧酸衍生物:酸衍生物:18501850~~1630cm-1 1630cm-1 强吸收峰吸收峰 ② ② 酸酸酐 ※ 1845 ※ 1845~~1745 cm-1 1745 cm-1 有有2 2个吸收峰个吸收峰 ※ 1300 ※ 1300~~1050 cm-1 1050 cm-1 有吸收峰有吸收峰C-O③ ③ 酯酯 ※ 1735cm-1 ※ 1735cm-1 有吸收峰有吸收峰 ※ 1310 ※ 1310~~1050 cm-1 1050 cm-1 有有2 2个吸收峰个吸收峰④ ④ 酰酰胺胺 ※ 1650cm-1 ※ 1650cm-1 有吸收峰有吸收峰 ※ 3500 ※ 3500~~3200 cm-1 3200 cm-1 有吸收峰有吸收峰⑤ ⑤ 腈腈:: C≡N: 2260 C≡N: 2260~~ 2240 cm-1 2240 cm-1 (C≡C: 2250 (C≡C: 2250~~ 2100 cm-1) 2100 cm-1)C-ON-HN-H ① ① 羧羧酸衍生物:酸衍生物: 羰羰基基α-H : δ= 2α-H : δ= 2~~3ppm3ppm ② ② 酯酯:: 分子中分子中烷烷氧基氧基α-H:δ= 3.7α-H:δ= 3.7~~4.1ppm4.1ppm ③ ③ 酰酰胺:分子中胺:分子中N-H:δ= 5N-H:δ= 5~~9.4ppm9.4ppm ( (宽宽而矮的典型吸收峰而矮的典型吸收峰) ) 2 2、、NMRNMRA A::4.119 4.119 B B::2.0382.038C C::1.260 1.260 J(A,C)=7.1Hz.J(A,C)=7.1Hz.A A::7.52 - 7.07 7.52 - 7.07 B 5.9 B 5.9 C 5.5 C 5.5 D 3.57D 3.573 3、、MSMS① ① 酯酯、、酰酰胺易胺易发发生生α-α-裂解裂解. .② ② 丁酸甲丁酸甲酯酯的的MSMS图图 ★ ★ 麦氏重排裂解麦氏重排裂解αβγ4359717487102丁酸甲酯丁酸甲酯 MS MS图图第三节第三节 化学反响化学反响一、水解、醇解和氨解一、水解、醇解和氨解1 1、反响通式、反响通式 2 2、反响机理:亲核加成、反响机理:亲核加成- -消除消除( (四面体氧负离子中间体四面体氧负离子中间体) ) 3 3、影响反响速率的要素、影响反响速率的要素① ① 利于中利于中间间体体稳稳定的要素将有利于反响定的要素将有利于反响. .② ② 离去基离去基团团L L越越稳稳定,越容易离去,相定,越容易离去,相应应 反响速率越快。
反响速率越快※ ※ 离去基离去基团团L L的的稳稳定性定性顺顺序:序: X-﹥RCOO-﹥RO-﹥NH2- X-﹥RCOO-﹥RO-﹥NH2-※ ※ 离去基离去基团团L L的离去才干:的离去才干: X-﹥RCOO-﹥RO-﹥NH2- X-﹥RCOO-﹥RO-﹥NH2- 4 4、、羧羧酸衍生物的反响活性酸衍生物的反响活性顺顺序:序: 酰卤酰卤﹥﹥酸酸酐酐﹥﹥酯酯﹥﹥酰酰胺胺≈≈腈腈5 5、水解、水解(hydrolysis)(hydrolysis):生成:生成羧羧酸酸① ① 酰卤酰卤:低分子:低分子酰卤酰卤极易水解极易水解( (低温弱碱低温弱碱〕 〕 ②② 酸酸酐酐:在酸性、碱性及中性下水解:在酸性、碱性及中性下水解〔难溶于水〕〔难溶于水〕③ ③ 酯酯:酸或碱催化:酸或碱催化( (常用碱催化常用碱催化) ) ◆ OH- ◆ OH-既是催化既是催化剂剂,也是反响,也是反响试剂试剂 〔主要〕〔主要〕(较少较少)(3-1) 酰氧键断裂机理酰氧键断裂机理〔〔18O18O标志的醇〕标志的醇〕〔手性碳〕〔手性碳〕〔构型坚持〕〔构型坚持〕(3-2) (3-2) 酰氧键断裂过程解析酰氧键断裂过程解析 R’O-+R’O-+ (3-3) (3-3) 影响影响酯酯水解反响速率的要素水解反响速率的要素 ※ ※ 四面体中四面体中间间体的体的稳稳定性定性. . ※ ※ 空空间间位阻位阻对对四面体中四面体中间间体的构成体的构成 有有较较大影响大影响. . ※ ※ 酯酯水解在酸催化下也能水解在酸催化下也能进进展!展! 〔 〔影响其反响速率的主要要素依然是影响其反响速率的主要要素依然是 空空间间位阻位阻〕 〕 (3-4) (3-4) 酸催化水解过程酸催化水解过程质子转移质子转移(3-5)(3-5)少数酯:酸催化水解为烷氧键断裂少数酯:酸催化水解为烷氧键断裂④ ④ 酰酰胺的水解胺的水解⑤⑤ 腈腈的水解的水解〔〔5-15-1〕酸催化水解过程〕酸催化水解过程◆ ◆ 控制条件控制条件, ,腈腈部分水解部分水解. . 互变异构互变异构6 6、醇解、醇解 ① ① 酰卤酰卤的醇解的醇解: : 很易很易进进展展② ② 酸酸酐的醇解的醇解: : 反响反响较酰卤温暖温暖③ ③ 酯酯的醇解的醇解: : 酯酯交交换换〔 〔ester exchangeester exchange〕 〕 烯醇酯烯醇酯 ④ ④ 腈腈的醇解的醇解〔亚胺酸酯盐酸盐〕〔亚胺酸酯盐酸盐〕 ◆ ◆ 亚亚胺酸胺酸酯酯与与过过量乙醇作用生成原量乙醇作用生成原羧羧酸酸酯酯. .原乙酸三乙酯原乙酸三乙酯 7 7、氨解、氨解 ① ① 酰卤酰卤的氨解:迅速生成的氨解:迅速生成酰酰胺胺 哌啶哌啶 81% 81%② ② 酸酸酐酐的氨解:的氨解: 反响温暖,速率比反响温暖,速率比酰卤酰卤慢慢. .★★★★★★ Ⅰ Ⅰ、、酰酰化反响化反响〔 〔acylationacylation〕 〕:: 即即酰卤酰卤与酸与酸酐酐的醇解和氨解反响的醇解和氨解反响. . Ⅱ Ⅱ、、酰酰化反响用于制化反响用于制备备前前药药. . ◆ ◆ 添加脂溶性,利于体内吸收;添加脂溶性,利于体内吸收; ◆ ◆ 延伸作用延伸作用时间时间;; ◆ ◆ 降低毒性,提高降低毒性,提高疗疗效等。
效等 Ⅲ Ⅲ、用于氨基、、用于氨基、羟羟基的基的维护维护等等. .ⅠⅠ、生物体内蛋白、生物体内蛋白质质代代谢谢所用催化所用催化剂剂是是酶酶. .ⅡⅡ、、酶酶催化催化剂剂的特征:的特征: ★ ★ 高度高度专专注性注性 ★ ★ 催化才干催化才干强强ⅢⅢ、生物体内的、生物体内的酰酰化反响化反响: : 辅辅酶酶A A参与参与 ★ ★ 辅辅酶酶A A::缩缩写写为为CoACoA或或HS—CoA HS—CoA ( (辅辅酶酶A A构成构成: β-: β-巯巯基乙胺、泛酸基乙胺、泛酸 和和3’,5’-3’,5’-三磷酸腺苷三磷酸腺苷) ) 辅酶辅酶A :A :是酰基转移酶的辅酶是酰基转移酶的辅酶, , 活性部位是其末端巯基活性部位是其末端巯基. .β-巯巯基乙胺基乙胺3’3’5’5’※ ※ 泛酸泛酸: :由由β-β-丙氨酸与丙氨酸与2,4-2,4-二二羟羟基基-3,3--3,3-二甲基二甲基丁酸以丁酸以酰酰胺胺键衔键衔接接. .3’,5’-三磷酸腺苷三磷酸腺苷β234★ ★ 乙乙酰辅酰辅酶酶A A的构成的构成★ ★ 硫硫酯键酯键不不稳稳定定,RS-,RS-易离去易离去( (混合酸酐混合酸酐) )( (胆碱胆碱) )辅酶辅酶A A胆胆 碱碱③ ③ 酯酯的氨解的氨解 ※ ※ 不需求催化不需求催化剂剂※ ※ 运用于运用于药药物合成物合成胃复安胃复安 胃复安胃复安 二、与有机金属化合物的反响二、与有机金属化合物的反响1 1、与格氏试剂的反响、与格氏试剂的反响(叔醇叔醇)(二元醇二元醇)(内酯内酯)0℃0℃冷却的格氏冷却的格氏试剂试剂 2 2、与二烃基铜锂的反响、与二烃基铜锂的反响三、复原反响三、复原反响◆ ◆ 活性活性顺顺序:序:酰卤酰卤﹥﹥酸酸酐酐﹥﹥酯酯﹥﹥羧羧酸酸 1 1、、氢氢化化锂铝锂铝复原复原65%65%氢化锂铝氢化锂铝※ ※ 酰卤经酰卤经RosenmundRosenmund反响生成反响生成醛醛小结小结2 2、其他复原反响、其他复原反响① Bouveault-Blanc① Bouveault-Blanc复原复原② ② 腈腈的催化的催化氢氢化化③ Stephen reduction reaction③ Stephen reduction reaction四、酰胺的特殊反响四、酰胺的特殊反响1 1、酸碱性、酸碱性丁二酰亚胺丁二酰亚胺 N- N-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺(NBS)(NBS)2 2、、HofmannHofmann降解降解(N-(N-取代氨基甲酸取代氨基甲酸) ) ( (异氰酸酯异氰酸酯) )( (伯胺伯胺) )※ ※ 运用运用举举例例◆ ◆ 酰酰胺胺α-Cα-C的构型的构型坚坚持不持不变变. . (S)-(-)-α-苯基丙苯基丙酰酰胺胺 (S)-(-)-α-苯基乙胺苯基乙胺 α3 3、脱水反响、脱水反响★ ★ ★ ★ 常用脱水常用脱水剂剂:: P2O5 P2O5、、POCl3POCl3、、SOCl2SOCl2等等〔 〔以以P2O5P2O5活性最高活性最高〕 〕 第四节第四节 碳酸衍生物和原酸衍生物碳酸衍生物和原酸衍生物一、碳酸衍生物一、碳酸衍生物 1 1、碳酰氯〔俗称光气〕、碳酰氯〔俗称光气〕2 2、脲、脲★ ★ 特殊化学性特殊化学性质质 酮式酮式 烯醇式烯醇式( (巴比妥酸〕巴比妥酸〕 ( pKa=3.98 > ( pKa=3.98 > 醋酸醋酸4.76 ) 4.76 ) 缩二脲缩二脲 缩二脲缩二脲※ ※ 缩缩二二脲脲反响:在反响:在缩缩二二脲脲的碱性溶液中参与的碱性溶液中参与 少量硫酸少量硫酸铜铜即即显显示紫示紫红红色。
色※ ※ 蛋白蛋白质质与多与多肽肽都有都有缩缩二二脲脲反响反响 3 3、胍、胍胍的盐酸盐胍的盐酸盐 单氰胺单氰胺 一元强碱一元强碱〔〔pka=13.8)pka=13.8)吗啉胍〔抗流感药〕吗啉胍〔抗流感药〕 甲福明〔降血糖药〕甲福明〔降血糖药〕△ △吗啉胍吗啉胍甲福明甲福明二、原酸衍生物二、原酸衍生物原酸原酸原甲酸三乙酯原甲酸三乙酯 ※ ※ 原酸原酸酯酯反响活性高反响活性高——制制备缩醛备缩醛〔 〔酮酮〕 〕缩醛〔酮〕缩醛〔酮〕 缩醛缩醛 醛醛第五节第五节 油脂、磷脂和蜡油脂、磷脂和蜡一、油脂:油与脂肪的总称一、油脂:油与脂肪的总称1 1、构造:各种高级脂肪酸甘油酯的混合物、构造:各种高级脂肪酸甘油酯的混合物 R=R’=R’’ R=R’=R’’ 单单三三酰酰甘甘油油 R≠R’≠R’’ R≠R’≠R’’ 混三混三酰酰甘油甘油 2.2.化学性化学性质质 ① ① 皂化反响皂化反响※※ 皂化皂化值值:使:使1g油脂完全皂化所需求的油脂完全皂化所需求的氢氢氧化氧化钾钾的的质质量量(mg)② ② 加成反响加成反响碘值:碘值:100g油脂所能吸收碘的质量油脂所能吸收碘的质量(g)③ ③ 酸酸败败二、磷脂:含磷酸酯构造的脂类二、磷脂:含磷酸酯构造的脂类 1 1、甘油磷脂、甘油磷脂磷酯酸磷酯酸( (二酰甘油磷酸二酰甘油磷酸) ) 甘油磷脂甘油磷脂 ※ ※ ※ ※ ※ ※ 立体立体专专注注编编号号 (stereospecific numbering) (stereospecific numbering) ※ Sn —— ※ Sn —— 写在磷写在磷酯酯酸称号最前面酸称号最前面 ※ ※ 在磷在磷酯酯酸的酸的fisherfisher投影式中,投影式中, C-3 C-3衔衔接磷接磷酰酰基,基,C-2C-2上上羟羟基在左基在左侧侧。
例如:例如:Sn-Sn-甘油甘油-1--1-硬脂酸硬脂酸-2--2-油酸油酸-3--3-磷磷酯酯酸酸 胆碱胆碱乙醇胺乙醇胺丝氨酸丝氨酸肌醇肌醇◆ ◆ 能与磷能与磷酯酯酸磷酸部分构成酸磷酸部分构成酯酯的常的常见见醇醇※ ※ 卵磷脂卵磷脂〔 〔磷脂磷脂酰酰胆碱胆碱〕 〕 卵磷脂卵磷脂※ ※ 脑磷脂磷脂 〔磷脂〔磷脂酰乙醇胺乙醇胺) )脑磷脂脑磷脂※ ※ ※ ※ 磷脂的双分子磷脂的双分子层层构造构造 2.2.鞘磷脂:由神经酰胺的伯醇羟基与鞘磷脂:由神经酰胺的伯醇羟基与 磷酰胆碱〔或磷酰乙醇胺〕酯化而成磷酰胆碱〔或磷酰乙醇胺〕酯化而成. .鞘氨醇鞘氨醇神经酰胺神经酰胺 鞘磷脂鞘磷脂三、蜡三、蜡 1.1.概念:含偶数碳原子的高级脂肪酸与概念:含偶数碳原子的高级脂肪酸与 高级一元醇所构成的酯高级一元醇所构成的酯. . 2 2、物理性质:多数不溶于水等、物理性质:多数不溶于水等3 3、分类:、分类: 动物蜡、植物蜡与矿物蜡动物蜡、植物蜡与矿物蜡. .4 4、化学性质:比较稳定〔难皂化〕等、化学性质:比较稳定〔难皂化〕等5 5、用途、用途 制造蜡纸、光滑油、防水剂及药用基质等。
制造蜡纸、光滑油、防水剂及药用基质等蜂蜂 蜡蜡蜂蜂 蜜蜜。
