第八章 取代羧酸.docx

福建生物工程职业技术学院教案【管 理 系】-4-P 早节名称第八章取代竣酸备注授课方式理论课（V）；实践课（）；实习（）教学时数4a, B -二溴 丁酸3 -溴丁酸教学目的及要求了解取代竣酸的制备；理解取代竣酸的分类和几种重要的取代竣 酸；掌握取代竣酸的结构和命名及其化学性质和乙酰乙酸乙酯的互 变异构现象教学重点与难点1、 取代竣酸及其衍生物的命名、结构和化学性质2、 重要的取代启发提问1. 什么是取代竣酸？2. 取代竣酸有哪些性质？复习思考题、作业题课后练习教学主要内容第八章 取代羧酸 第一节 卤代酸本节只讨论卤素在碳链上的卤代酸卤代酸我们并不陌生例如： C1CH2C00H是工业上常用的合成中间体FCH2COONa是一种威力极大的杀 鼠剂等人们习惯于用希腊字母来表示卤素在碳链上的位置如：a,p-卤代酸 卤素在竣基另一端的，称为3-卤代酸一、 卤代酸的命名卤代酸的命名是以竣酸为母体，卤素原子作为取代基，取代基的位置可用阿 拉伯数字或希腊字母表示二、 卤代酸的化学性质1、酸性烃基上的氢原子被卤素这种电负性大的基团取代后，使得羰基碳原子上的电 子云密度降低，加深了 O-H键的极化，使氢原子易于解离，导致竣酸的酸性增强。

2、卤代酸的反应在羧基的影响下，卤原子的性质也有一些变化，卤素更容易被取代了B-卤代酸在同样条件下则发生消除反应，生成“0-不饱和酸三、卤代酸的制备a-卤代酸可由羧酸a-氢直接卤代得到；卩-卤代酸则由a,0-不饱和酸与卤化氢 加成得到第二节羟基酸一、 羟基酸的结构和分类及命名羧酸分子中饱和碳原子上有羟基的酸成为醇酸除IUPAC的命名法则外， 醇酸可根据羟基与羧基的相对位置称为a-,0-和Y-羟基酸与卤代酸一样，羟基 连在碳链末端时，称为®-羟基酸由于许多醇酸做为生化过程的中间体而存在与 天然产物中，所以，在生物科学中，以俗名命名也很常见羟基酸可分为醇酸和酚酸• 脂肪酸烃基上的氢原子被羟基取代的属醇酸； 芳香酸芳环上的氢原子被羟基取代的属酚酸.羟基酸的命名一般以俗名为主，辅以系统命名. 醇酸可根据羟基与羧基 的相对位置分为a—羟基酸、卩一羟基酸、Y—羟基酸等. 酚酸以芳香酸为母体， 羟基作为取代基.二、 醇酸的化学性质分子中含有羟基的羧酸叫做羟基酸，即羧酸烃基上的氢原子被羟基取代的产 物1、 酸性由于羟基的强吸电子效应，醇酸的酸性强于相应的羧酸影响随羟基与羧基 的距离增大而减弱2、 脱水反应稳定中性 化合物，在 碱性条件 下可形成 Y -羟基酸 盐。

醇酸分子中，由于羧基和羟基之间的相互影响，使其对热较敏感，加热时很 容易脱水脱水方式随着羟基与羧基位置的不同而生成不同的产物a-羟基酸加热时，两个分子间发生交叉脱水反应，生成交酯卩-羟基酸加热时，分子内卩-羟基和a-H脱水生成a,0-不饱和酸Y -羟基酸在室温下即可发生分子内脱水，形成五元环内酯6 -羟基酸加热时分子内脱水形成六元环内酯，反应较Y -羟基酸难6 -内酯 易开环3、 氧化反应a -羟基酸中的羟基受羧基的影响，比醇中的羟基更容易被氧化.如乳酸在 弱氧化剂条件下就能被氧化生成丙酮酸ch3-ch-cooh 寒伦试剂・ ch3-c-cooh OH 64、脱羧反应a -醇酸在稀硫酸或酸性高锰酸钾的作用下，容易发生分解反应，生成醛 （或酮）和甲酸.B -羟基酸用碱性高锰酸钾溶液处理，则氧化成B -酮酸后在脱羧生成甲基酮三、酚酸的化学性质应用1、 酸性酚酸与相应母体芳香酸比较，其酸性随羟基与羧基的相对位置不同而表现出 明显的差异酚酸的酸性受诱导效应、共轭效应和邻位效应等因素的影响对位取代的酚酸酸性弱于母体羧酸，间位取代的酚酸酸性强于母体羧酸，当 羟基在羧基的邻位时，使酸性明显增强2、 脱羧反应羟基在羧基邻、对位的酚酸加热至熔点以上时，易脱羧分解成相应的酚。

四、 轻基酸的制备a -羟基酸可以由羰基化合物与HCN加成得a -羟基腈，然后水解得a -羟基 酸也可由a -卤代酸得到a -卤代酸酯与锌粉形成有机锌化合物，再与醛、酮发生加成反应得B -羟基 酸酯，将酯水解得B -羟基酸通过B -氯醇与氰化钠反应，再水解也可得B -羟基 酸五、 重要的羟基酸1、 乳酸存在于酸牛奶、肌肉等中，具有很强的吸湿性；工业上作除钙剂（钙盐不溶 于水）；食品工业中作增酸剂；钙盐可补钙.2、 苹果酸存在于未成熟的苹果和山楂中3、 酒石酸存在于多种水果中.可用作酸味剂，其锑钾盐有抗血吸虫作用.4、 枸橼酸也叫柠檬酸存在于多种植物的果实中及动物组织与体液中，为无色晶体. 可用于食品工业的调味品（有酸味）也用于制药业.5、 水杨酸水杨酸及其衍生物有杀菌防腐、镇痛解热和抗风湿作用，乙酰水杨酸就是 熟知的解热镇痛药阿司匹林. 阿司匹灵有解热、镇痛作用，能抑制血小板凝聚， 防止血栓的形成.第三节羰基酸一、 羰基酸的结构和分类及命名分子中含有羰基和羧基的化合物称为羰基酸，可分为醛酸和酮酸•根据 羰基与羧基的相对位置，酮酸可分为a -酮酸，B -酮酸等.羰基酸的系统命名是选 择含羰基和羧基的最长链为主链，称为“某酮（或某醛）酸”，并标明羰基的位次.二、 酮酸的化学性质羰基酸也是双官能团化合物，醛酸具有醛和羧酸的典型性质；酮酸除具有 一般酮和羧酸的典型性质外，还有一些特性.（一） a -酮酸的化学性质1、 脱羧反应a -酮酸和B -酮酸都容易进行脱羧反应.a -酮酸在一定条件下，脱羧生成 醛；Och3-c-cooh ch3cho 十 co20 oII A IICH3-C-CH2-COOH— ch3-c-ch3 + co20-丁酮酸2、 氨基化反应a -酮酸与氨在催化剂存在下可转变为a -氨基酸。

二） P -酮酸的化学性质B -酮酸在室温或微热时脱羧生成酮.三、 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯是分子中含有两个羰基，且两个羰基相隔一个 亚甲基的化合物，称为0二羰基化合物 ¥ch3c-ch2—coc2h5乙酰乙酸乙酯1、乙酰乙酸乙酯的化学性质制备：可用克来森酯缩合反应制备2CH3C-OC2H5CH3CCH2COC2H5 + C2H5OH乙酰乙酸乙酯又称0-丁酮酸乙酯，简称三乙是无色透明具有果香味的液体， 沸点180°C，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等大多数有机溶剂中特性：① 乙酰乙酸乙酯的互变异构现象? ? ?H ?CH3-C-CH2-C-OC2H5CH3-C=CH-C-OC2H5（酮式结构） （烯醇式结构）这种能够相互转变的两种异构体之间存在的动态平衡现象，叫做互变异构现 象② 乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用可以通过亚甲基上的取代，引入各种不同的基团后，再经酮式分解或酸式分 解，得到不同结构的酮或酸等化合物四、重要的羰基酸1、 乙醛酸2、 丙酮酸3、 0 -丁酮酸注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份重复班授课可不另填写教案。