【文章內(nèi)容簡介】
H2 酰氧基 烷氧基 R C OR O R C O O C O R pπ共軛 sp2 R C LO 168。 R C LOR C L+OR C+LO 電荷分離共振式對共振雜化體 的供獻(xiàn)大小與 L 的電負(fù)性有關(guān) pπ共軛使 CL鍵鍵長趨于平均化 ( 1)酰氯 I> +C, CCl鍵的鍵長并不比氯代烷中的 CCl鍵長短。 ( 2)酰胺 +C> I, CN鍵有部分雙鍵的性質(zhì),鍵長明顯縮短。 ( 3)酯和酸酐 +C> I, CO鍵長變化介于酰氯和酰氨之間,鍵長 有所縮短。 ( 1)酰鹵和酰胺: 根據(jù)分子中所含的酰基來命名。 3對甲苯基丙烯酰氯 苯乙酰胺 C H 2 C N H 2ON HCOCH 3CH 3 C H C H COCl乙酰苯胺 N HOO鄰苯二甲酰亞胺 命名 (P66~P67) δ己內(nèi)酰胺 N HH 3 COβ甲基 δ戊內(nèi)酰胺 C N (C H 3 ) 2OH當(dāng)酰胺分子中 NH2上的氫原子被取代時,命名 時要體現(xiàn)取代基取代的位置。 , N二甲基甲酰胺 (DMF) ( 2)酸酐和腈: 根據(jù)水解所得的酸命名。 OOOC OOCH 3 C C 2 H 5OCH 3 C N乙 (酸 )丙酸酐 乙腈 丁烯二酸酐 OOO鄰苯二甲酸酐 ( 3)酯: 根據(jù)水解生成的酸和醇命名,稱為“某酸某酯”。 鄰苯二甲酸乙酯 鄰苯二甲酸二乙酯 γ戊內(nèi)酯 OC H 3O???β甲基 γ丁內(nèi)酯 OOC H 3C OC 2 H 5OC O O HC OC 2 H 5OCOOC 2 H 5α β γ 多元醇的酯則稱為“某醇某酸酯”。 CH 2 OC H O HC C H 3OH 2 C O COC H 3丙三醇 1, 3二乙酸酯 ( 4)多功能基化合物 ① 選擇母體的優(yōu)先次序 ② 羧酸衍生物的官能團(tuán)作為取代基的名稱 甲氧甲?;? 乙酰氧基 氨甲酰基 氯甲?;? 氰基 C H2 C N H 2OC HC H 2CHOCH 3 C H 2 C ClOC H 2C HC H 2CH 3CO N H 23甲酰基戊酰胺 4氨甲?;乎B? C O C H 3OO C C H 3OC ClOC N H 2OCNRCOOH> RSO3H> (RCO)2O> RCOOR39。> RCOX> RCONHR39。 > RCN> RCHO> RCOR39。> ROH> ArOH> RNHR39。> ROR39。 沸點 ( 1)酰鹵和酯的沸點較相應(yīng)的羧酸低; ( 2)酸酐的沸點較分子量相當(dāng)?shù)聂人岬停认鄳?yīng) 的羧酸高; ① 分子間形成氫鍵 因此酰胺分子間偶極作用力比羧酸大。 二、羧酸衍生物的物理性質(zhì) ( 3)未取代酰胺的熔沸點較相應(yīng)的羧酸高。 ② R C N+ H2OR C O + HO 比 穩(wěn)定 溶解性 ( 1)酰氯、酸酐難溶于水,低級的遇水分解; ( 2)低級酯在水中有一定溶解度,分子量大的 則難溶于水; ( 3)低級酰胺可溶于水 (與水分子間形成氫鍵 )。 R C H COLCOXR C H2COOCOO R 39。CON H2( R )C ROL : 離 去 基 團(tuán) ( L e a v i n g g r o u p )R C H2R C H2R C H2H可 被 親 核試 劑 取 代可 加 成 至飽 和有 弱 酸 性三、羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì) αH的活性 ( 1)酰氯>醛、酮 ① I> +C, 使羰基碳的正電性更強(qiáng),有利于 αH 的解離。 ② 形成烯醇負(fù)離子后由于氯的吸電性使負(fù)電荷 分散而穩(wěn)定。 CH 3 C C l OCH 2 COC l + H +( 2)醛、酮>酸酐>酯>酰胺 ① +C> I, αH的解離需較高能量,不利于 αH 的解離。 ② 形成的烯醇負(fù)離子由于氧或氮的 +C不利于負(fù)電 荷的分散且 +C強(qiáng)弱 為: NH2> OR> OCOR。 羰基的親核性 I: Cl> OCOR> OR> NH2 +C: NH2> OR> OCOR> Cl 酰氯>酸酐>酯>酰胺 R COR COO CORR COR 39。R COR CON H2R COO R 39。R COO HC lH39。吸 電 子 作 用 逐 步 下降 羰基碳原子的正電荷逐步下降 羰基碳原子的親核反應(yīng)活性逐步下降 離去基團(tuán)的離去速度逐步下降 增強(qiáng)羰基碳的正電性,有利于親核試劑的進(jìn)攻 羰基碳上連接的基團(tuán)過于龐大,在四面體結(jié)構(gòu)中就顯得空間擁擠而不利于反應(yīng)的進(jìn)行 親核試劑的親核性強(qiáng),對反應(yīng)有利 ( 1)堿催化: 速控步驟 R COL N u:::C LRN uO+慢親 核 加 成離去基團(tuán)越易離去,反應(yīng)越易進(jìn)行 離去基 (L)的離去能力: X> OCOR> OR> NHR R CON u::C LRN uO+快消 除L動畫 親核加成 消除反應(yīng)歷程 ( 2)酸催化 Nu:水、醇、氨 —— 水解、醇解和氨解 (取代反應(yīng) ) R COL:質(zhì) 子 化H + R CO HL:C LRN uO HN u親 核 加 成 H + R CO N u:質(zhì)子化可增強(qiáng)羰基碳的正電性,有利于親核試劑的進(jìn)攻 電子效應(yīng)影響不大。 取代基體積越大越不利于四面體結(jié)構(gòu)的形成而不利于反應(yīng)的進(jìn)行 。 R CO HN u消 除( 2)醛、酮 (堿性小于 醇、醚 ) 共軛酸氧上的 H越多,與水形成氫鍵而溶劑化 的程度越大,也越穩(wěn)定,共軛酸的酸性越弱。 羰基氧未共用電子對在 sp2雜化軌道上,具有 較多的 s成份,與質(zhì)子的結(jié)合力較烷氧基弱。 羰基氧的堿性 (質(zhì)子化的難易 ) ( 1)水、醇、醚 酸性: H3O+< CH3CH2O+H2< (CH3CH2)2O+H 堿性: 水>醇>醚 ( 3)酯 OR基中的氧與羰基 pπ共軛,使羰基 中的氧帶有部分負(fù)電荷,堿性較強(qiáng) —— 質(zhì)子化發(fā)生在羰基氧上。 ( 4)酰胺 N上未共用電子對與羰基 pπ共軛,使 羰基中的氧帶有部分負(fù)電荷,堿性較強(qiáng) —— 質(zhì)子化發(fā)生在羰基氧上。 (一)親核取代反應(yīng) 水解反應(yīng) R C ClOR C OHO+ OH 2 + ClH① 低級酰氯極易水解,乙酰氯在潮濕空氣中會 產(chǎn)生煙霧 (水解產(chǎn)生鹽酸 )。 ② 隨分子量增大,水解速度減慢 (酰氯不溶于水 )。 ( 1)酰鹵的水解 ( 2)酸酐的水解 ① 酸酐水解較酰鹵慢,加熱或酸堿催化可加速反應(yīng)。 ② 選擇合適溶劑使之成為均相可加速反應(yīng) (酸酐不溶于水 )。 R C OOC R39。OR C OHO+ OH 2 + R 39。C O O H( 3)酯的水解 R C OOR39。 R C OHO+ OH 2 + R 39。OH① 酯的堿性水解 (皂化反應(yīng) ) R C OO + R 39。O H歷程為 BAc2 (B:堿, Ac:酰氧鍵斷裂, 2:雙分子 ) 慢 親核加成 R C OOR39。 R C O R 39。O HO+ OH消除 R C O HO + O R 39。② 酯的酸性水解 (酯化反應(yīng)的逆反應(yīng) ) 歷程為 AAc2 (A:酸, Ac:酰氧鍵斷裂, 2:雙分子 ) R C OR 39。O+ H + R C OR 39。O + H質(zhì)子化 R C OR 39。O HO + H 2H 2 O168。 R C O + R39。O HO HH質(zhì)子轉(zhuǎn)移 : +R C O HO + HR 39。O H消除 +R C O HOR 39。O H H ++失去質(zhì)子 ③ 叔醇酯在酸催化下按烷氧鍵斷裂方式進(jìn)行 R39。 C OO + HCR 3R39。 C O C R 3O H + R39。 C O HOC + R 3+R 3 C O H + H +OH 2R 3 C O + H 2④ 影響酯水解反應(yīng)速度的因素 1)羧酸部位 α位的空阻,對酸或堿催化的水解 反應(yīng)都不利。 2)烷氧基部分,空阻對伯醇或仲醇酯水解不利, 但叔醇酯酸性水解,烷氧基體積雖大,反應(yīng) 速度反而稍快。 3)酯分子中羰基附近有吸電子基,有利于酯的堿 催化水解反應(yīng),取代基的電性效應(yīng)對酸催化水 解反應(yīng)影響較小 (斥電子基對酯的質(zhì)子化有利, 但不利于水的親核進(jìn)攻;而吸電子基又不利于 酯的質(zhì)子化 )。 Question 課堂思考題: 指出下列化合物中哪個酯基優(yōu)先水解 C O OC O O C H 3N a O HH 2 OH 3 O +C O OC O O C H 3N a O HH 2 OC O O C H 3O C O O C H 3( 4)酰胺的水解 R C NHR39。OR C OHO+ OH 2 + R 39。N H 2① 酰胺不易水解,需酸或堿催化加熱下進(jìn)行。 ② 水解歷程與酯水解歷程相似。 ( 5)腈水解 或 R C NH 2OOH 2R C NH + OH R C O HOOH 2H + OH 或 RC?N RC?NH RC=NH H+ + + H2O RC=NHOH2+=HH+ H+ H2O H+ OH+RCNH2OH+RCN 2OH2OH+RCNH3OHORC+NH3 H+ RCOOH 互變異構(gòu) ON2H~ 腈酸性水解的歷程 腈堿性水解的歷程 RC=NHOHR CNOHHC=N H2O 互變異構(gòu) OH ORCNH2OHRCOOH + NH2 RCOO + NH3 H+ RCOOH ORCH2R C ClOR C OR 39。O+ R 39。O H + ClH① 酰氯與醇很快成酯,可用于合成難以直接從羧酸 和醇反應(yīng)得到的酯。 ( C H 3 ) 3 C C O HOS O C l 2 C 6 H 5 O HC C lO( C H 3 ) 3 C C O C 6 H 5O( C H 3 ) 3 C吡啶 醇解 ( 1)酰鹵的醇解 芳香酰鹵或有空阻的脂肪酰鹵與仲醇或酚類反應(yīng): 在劇烈攪拌下將酰鹵分批加到羥基化合物和氫氧化 鈉或有機(jī)堿 (如吡啶 )的混合物中,能得到較好效果。 堿的 作用是中和反應(yīng)產(chǎn)生的酸并催化反應(yīng)進(jìn)行。 ② 肖登 鮑曼 (SchcottBanmann)反應(yīng) +E t 3 N o r 吡 啶o rR 39。 O HR COC lNH+ C lR COO R 39。E t 3 N+H C lH C l( 2)酸酐的醇解 R C OOC R39。OR C OR O+R O H + R 39。C OO H① 酸酐醇解較酰鹵溫和,加酸或堿可加速反應(yīng)。 ② 環(huán)狀酸酐醇解可得二元酸的單酯或二酯。 OOOC OC 2 H 5OC O O HC 2 H 5 OH+C 2 H 5 OH+P h S O 3 HO