第十二章 羧酸衍生物

1、第十二章羧酸衍生物n12.1 命名命名n單酐稱單酐稱“某酸酐某酸酐”，混酐是先簡單后復(fù)雜排列兩個(gè)酸。，混酐是先簡單后復(fù)雜排列兩個(gè)酸。COClCOOC2H5CONH2CCOOO苯甲酰氯鄰苯二甲酸酐苯甲酸乙酯苯甲酰胺多元醇羧酸酯命名時(shí)，醇在前，酸在后。CH2CH2OOCOCH3COCH3CH2CHOOCOC11H23COC11H23CH2O COC11H23乙二醇二乙酸酯丙三醇三月桂酸酯CH3COO CCH3OCH3COO CCH2CH3O乙酸酐乙酸丙酸酐命名(續(xù))n酰胺的酰胺的N上有取代基時(shí)，要注明連在上有取代基時(shí)，要注明連在N上。上。n分子內(nèi)形成的酯或酰胺，稱作內(nèi)酯或內(nèi)酰胺并表明羥基或氨基分子

2、內(nèi)形成的酯或酰胺，稱作內(nèi)酯或內(nèi)酰胺并表明羥基或氨基所連的位置。所連的位置。CONHCH3乙酰苯胺N甲基苯甲酰胺N，N二甲基甲酰胺(DMF)HCONCH3CH3NH COCH3丁內(nèi)酯戊內(nèi)酯己內(nèi)酰胺OOOONHO12.2羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)n羧酸衍生物可用通式表示：羧酸衍生物可用通式表示：LCl，RCOO，RO，NH2取代反應(yīng)RCHCHOL親核加成、還原H 的反應(yīng)或NHR，NR2一、親核取代(親核加成消除)反應(yīng)n羧酸衍生物的取代反應(yīng)實(shí)際上是經(jīng)歷了先羧酸衍生物的取代反應(yīng)實(shí)際上是經(jīng)歷了先親核加成親核加成、后、后消除消除兩兩步反應(yīng)。其酸催化的歷程如下：步反應(yīng)。其酸催化的歷程如下：n上述反應(yīng)中，親核加成一

3、步是慢步驟，是決定整個(gè)反應(yīng)速度的上述反應(yīng)中，親核加成一步是慢步驟，是決定整個(gè)反應(yīng)速度的步驟。步驟。n不同的羧酸衍生物在發(fā)生親核加成消除反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)活性是不同的羧酸衍生物在發(fā)生親核加成消除反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)活性是不同的?？蓮挠H核加成一步的影響因素分析得到解釋：不同的。可從親核加成一步的影響因素分析得到解釋：RCOLHRCOHLNuRCOHLNuLRCOHNuHRCONu四種羧酸衍生物的反應(yīng)活性n對親核加成一步來說，影響反應(yīng)的關(guān)鍵是羰碳上正電性的大小，對親核加成一步來說，影響反應(yīng)的關(guān)鍵是羰碳上正電性的大小，當(dāng)當(dāng) R、Nu、溶劑、溫度、酸度等一定時(shí)，羰碳上的正電性只與溶劑、溫度、酸度等一定時(shí)，羰碳上的正電

4、性只與 L的電子效應(yīng)的電子效應(yīng)有關(guān)。有關(guān)。n從從誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)看，看，L的吸電子能力越強(qiáng)，羰碳上的正電性就越大，的吸電子能力越強(qiáng)，羰碳上的正電性就越大，而四種羧酸衍生物的吸電子能力大小為：而四種羧酸衍生物的吸電子能力大小為：nCl OCOR OR NH2n從從共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)看，看，L上的孤電子對與上的孤電子對與CO存在存在p- 共軛，使羰碳共軛，使羰碳正電性降低，而四種衍生物共軛效應(yīng)的強(qiáng)弱為：正電性降低，而四種衍生物共軛效應(yīng)的強(qiáng)弱為：n NH2 OR OCOR Cl n共軛效應(yīng)越強(qiáng)，羰碳的正電性越小，親核活性就越小。因此，共軛效應(yīng)越強(qiáng)，羰碳的正電性越小，親核活性就越小。因此，從兩種效應(yīng)看，

5、四種羧酸衍生物的親核活性大小順序?yàn)椋簭膬煞N效應(yīng)看，四種羧酸衍生物的親核活性大小順序?yàn)椋簄酰氯酸酐酯酰胺酰氯酸酐酯酰胺RCOHLNu1. 水解反應(yīng)酯的酸催化是可逆的，堿催化是不可逆的，稱作皂化反應(yīng)。R COClR COOR COR COORR CONH2H2OR COOH +HClRCOOHROHNH3室溫能快速水解，與空氣中水份也能水解室溫水解慢，加熱快速水解室溫?zé)o明顯反應(yīng)，加熱、加催化劑才能水解。酰胺的堿性水解可用定性鑒別。R COOROHR COOROHR COOHROR COORO+ ROH2. 醇解R COClR COOR COR COORR CONH2ROHRCOOR +HClRCO

6、OHROHNH3低溫就能反應(yīng)酯交換反應(yīng)酯交換反應(yīng)在應(yīng)用中，常用低級廉價(jià)的醇來制取高級較貴的醇。C25H51COOC26H53CH3OHcatC25H51COOCH3+ C26H53OH有機(jī)胺作縛酸劑如：乙酰水楊酸的制備酯交換反應(yīng)的應(yīng)用n聚酯纖維聚酯纖維“滌綸滌綸”的合成也用到了酯交換反應(yīng)。的合成也用到了酯交換反應(yīng)。COOCH3COOCH3+ 2HOCH2CH2OHCOOCH2CH2OHCOOCH2CH2OHZn(Ac)2200+ 2CH3OHCOOCH2CH2OHCOOCH2CH2OHnSb2O3275*COCOCH2CH2O*nCH2OHCH2OH+ n3. 氨解R COClR COOR C

7、OR COORR CONH2NH3RCONH2+HClRCOOHROHNH3低溫就能反應(yīng)RNH2RCONHR +低溫就能反應(yīng)月桂酸二乙醇酰胺C11COCH3O+ NH(CH2CH2OH)2CH3ONaC11CN(CH2CH2OH)2O+ CH3OH4. 與格氏試劑反應(yīng)n格氏試劑能與羧酸衍生物先進(jìn)行親核格氏試劑能與羧酸衍生物先進(jìn)行親核加成消除加成消除反應(yīng)，生成酮反應(yīng)，生成酮后，再進(jìn)行一次親核加成水解反應(yīng)，最終得到叔醇。后，再進(jìn)行一次親核加成水解反應(yīng)，最終得到叔醇。RCLORMgXRCLOMgXRMgXLRCRORMgXRCROMgXRH2ORCROHR+ Mg(OH)XHCOOC2H5+ 2RM

8、gX醚H2ORCHOHRRCONR2RCONHRRCONH2能發(fā)生上述反應(yīng)，但不能發(fā)生上述反應(yīng)。 為什么？和酰氯與RMgX反應(yīng)能停留在酮一步，但酯不能。二、-H的反應(yīng)n羧酸衍生物的羧酸衍生物的 -H受羰基的影響也有一定的酸性，可以發(fā)生取受羰基的影響也有一定的酸性，可以發(fā)生取代和縮合反應(yīng)。代和縮合反應(yīng)。n但是，在四個(gè)羧酸衍生物中，酰氯的羰基吸電子能力最強(qiáng)，最但是，在四個(gè)羧酸衍生物中，酰氯的羰基吸電子能力最強(qiáng)，最易發(fā)生易發(fā)生 -H的鹵代反應(yīng)，其它三個(gè)活性較低，不易反應(yīng)。如：的鹵代反應(yīng)，其它三個(gè)活性較低，不易反應(yīng)。如：CH2CH2CH2CH2COOC2H5COClBr2CH2CHCH2CH2COOC

9、2H5COClBr-H的反應(yīng)n在在 -H的反應(yīng)中，應(yīng)用最廣的是縮合反應(yīng)。的反應(yīng)中，應(yīng)用最廣的是縮合反應(yīng)。n1.克萊森克萊森(Claisen)酯縮合酯縮合CH3COOC2H5C2H5ONaCOOC2H5CH3COOC2H5CH3COOC2H5CH2COOC2H5C2H5OHCH3COCH-COC2H5CH3COOHCH3C CH2C OC2H5CH3COOC2H5CH2COOC2H5H+(1)C2H5ONa(2)CH3COOHCH3COCH2COOC2H5OCH2OO-H的反應(yīng)n含有含有 -H的其它酯也能發(fā)生克萊森酯縮合反應(yīng)。如：的其它酯也能發(fā)生克萊森酯縮合反應(yīng)。如：2-甲基-3-戊酮酸乙酯（8

10、1）2. 交叉酯縮合反應(yīng)n如果是兩種含有如果是兩種含有 -H的酯，進(jìn)行交叉酯縮合，可得四種產(chǎn)物。的酯，進(jìn)行交叉酯縮合，可得四種產(chǎn)物。n但如果有一個(gè)是甲酸酯，由于其空間位阻較小，可使交叉縮合成但如果有一個(gè)是甲酸酯，由于其空間位阻較小，可使交叉縮合成為主要產(chǎn)物。為主要產(chǎn)物。n當(dāng)含有當(dāng)含有 -H的酯與不含的酯與不含 -H醛進(jìn)行縮合時(shí)，由于醛基的活性較高，醛進(jìn)行縮合時(shí)，由于醛基的活性較高，也可發(fā)生類似的交叉縮合反應(yīng)。也可發(fā)生類似的交叉縮合反應(yīng)。n當(dāng)酮和酯都含有當(dāng)酮和酯都含有 -H時(shí)，由于酮的時(shí)，由于酮的 -H酸性比酯的高，所以一般酸性比酯的高，所以一般在反應(yīng)中酮作為亞甲基組分，酯作為羰基組分在反應(yīng)中酮

11、作為亞甲基組分，酯作為羰基組分 。C2H5OCHOCH3COC2H5O+(1)C2H5ONa(2) H3OHCOCH2COC2H5OCH3COC2H5O+C6H5COHCH2COC2H5OC6H5CHO(1)C2H5ONa(2) H3OCH3COC2H5O+C CH2CCH3OCH3CCH3O(1)C2H5ONa(2) H3OCH3O3. 狄克曼(Diekmann)反應(yīng)n狄克曼反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是分子內(nèi)酯縮合反應(yīng)狄克曼反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是分子內(nèi)酯縮合反應(yīng)CH2CH2CH2CCHCOOC2H5OOC2H5H(1)C2H5ONaOCOOC2H5NaOHOCOONaHOCOOHO+ CO2(2) H3O4. 柏金(

12、Perkin)反應(yīng)n芳香醛與乙酐在堿催化下發(fā)生的縮合反應(yīng)叫柏金反應(yīng)。芳香醛與乙酐在堿催化下發(fā)生的縮合反應(yīng)叫柏金反應(yīng)。CHO+CH3COO COCH3CH3COOK150170CHCH COOH+ CH3COOHH2O+CHO+CH3COOCCH3OCH3COOKCH2COOCCH3OCHCH2COOOCOCH3CH3COOHCHCH2COHOOCOCH3H2OCHCHCOOCOCH3H2OCHCHCOHOCH3COOH柏金(Perkin)反應(yīng)n柏金反應(yīng)的原料是芳香醛和酸酐柏金反應(yīng)的原料是芳香醛和酸酐,酸酐的酸酐的 -C上必須含兩個(gè)上必須含兩個(gè) -H，芳香醛的芳環(huán)上帶有吸電子基芳香醛的芳環(huán)上帶有

13、吸電子基(如如X、NO2等等)有利于反應(yīng)的有利于反應(yīng)的進(jìn)行，但芳環(huán)上帶有羥基，也能得到滿意的結(jié)果。如鄰羥基苯甲進(jìn)行，但芳環(huán)上帶有羥基，也能得到滿意的結(jié)果。如鄰羥基苯甲醛與乙酐在乙酸鈉存在下，很容易得到一個(gè)內(nèi)酯醛與乙酐在乙酸鈉存在下，很容易得到一個(gè)內(nèi)酯(香豆素香豆素)。n該反發(fā)生是先發(fā)生柏金反應(yīng)，然后，又發(fā)生分子內(nèi)的酸酐酚解反該反發(fā)生是先發(fā)生柏金反應(yīng)，然后，又發(fā)生分子內(nèi)的酸酐酚解反應(yīng)。應(yīng)。CHOOH+ (CH3CO)2OCH3CO2NaCHOCHC OOCCH3OHOO三、還原反應(yīng)n除了催化加氫外，化學(xué)還原劑常用除了催化加氫外，化學(xué)還原劑常用LiAlH4；NaBH4只能還原酰只能還原酰氯；氯；R

14、OHNa常用于酯的還原。常用于酯的還原。R COClR COOR COR COORR CONH2RCH2OH +HClRCH2OHROHHHRCH2NH2R CONHRHRCH2NHR還原反應(yīng)n如果用活性較低的催化劑，可使酰氯還原停留在醛這一步。這如果用活性較低的催化劑，可使酰氯還原停留在醛這一步。這是由羧酸制備醛的一種好方法。是由羧酸制備醛的一種好方法。羅森門德還原法RCOClH2Pd/BaSO4RCOH喹啉+ SH2PdRCH2OH + HCl還原反應(yīng)(續(xù))n在工業(yè)上，應(yīng)用較廣的是酯的還原，是制備高級脂肪醇的主要在工業(yè)上，應(yīng)用較廣的是酯的還原，是制備高級脂肪醇的主要方法。方法。CH2CHO

15、OCOC11H23COC11H23CH2O COC11H23CH3OH3 C11H23COOCH3+ 甘油C11H23COOCH3C12H25OHCH3OHH2Ni+CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOC4H9C4H9OH+ NaCH3(CH2)7CHCH(CH2)7CH2OH+ C4H9OHH2SO4四、酰胺的其它性質(zhì)n酰胺除了上述性質(zhì)外，由于具有酰胺除了上述性質(zhì)外，由于具有NH2，還有一些特殊的性質(zhì)。還有一些特殊的性質(zhì)。n1. 酸堿性酸堿性RNH2+ HXRNH3XRCONH2酰胺中的氨基幾乎不顯堿性，在水中，不能與酸形成穩(wěn)定的鹽CNHCOOKOH乙乙醇醇CNCOORXKCNCOO

16、RNaOHCOONaCOONa+RNH2pKa7.4蓋蓋布布瑞瑞爾爾( (G Ga ab br ri ie el l) )反反應(yīng)應(yīng)，是是制制備備高高純純度度伯伯胺胺的的方方法法乙酰胺pKa15.1酰胺的酸堿性n丁二酰亞胺的酸堿性丁二酰亞胺的酸堿性pKa 9.6CH2CH2CCNHOOKOH苯CH2CH2CCN KOOBr20CH2CH2CCNBr + KBrOONBSCH2CHCH32. 脫水反應(yīng)n酰胺在強(qiáng)脫水劑酰胺在強(qiáng)脫水劑(P2O5)存在下，加熱脫水生成腈。存在下，加熱脫水生成腈。n這個(gè)反應(yīng)實(shí)際上是腈水解反應(yīng)的逆反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)實(shí)際上是腈水解反應(yīng)的逆反應(yīng)。RCONH2P2O5RCN + H2

17、ORCONH2RCN+H2OH2OR COOHNH3RCOOH + NH3RCOONH4H2OR CONH2P2O5H2ORCN3. 霍夫曼(Hofmann)降級反應(yīng)n非取代酰胺與非取代酰胺與NaOX的堿溶液作用，脫去羰基，生成少一個(gè)碳的堿溶液作用，脫去羰基，生成少一個(gè)碳的伯胺，叫做酰胺降級反應(yīng)。的伯胺，叫做酰胺降級反應(yīng)。RCONH2+OBrOHRCONHBrOHHBrRCONCNORN溴代酰胺氮烯異氰酸酯NaOH + H2ORNH2 + Na2CO3酰胺降級的歷程為R CONH2+NaOBrNaOH2RNH2+NaBrH2ONa2CO34. 貝克曼重排n貝克曼重排是生產(chǎn)錦綸貝克曼重排是生產(chǎn)錦

18、綸- 6單體單體( -己內(nèi)酰胺己內(nèi)酰胺)的基本原理的基本原理:ONH2OHNOHH2SO4NHCONOHHNOH2H2ONCNH2OCNOH2HCNOHCHNO12.3 12.3 乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯n在乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯和在乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯和2,4-2,4-戊二酮中，中間的亞甲基戊二酮中，中間的亞甲基對兩邊的兩個(gè)羰基來說，都是對兩邊的兩個(gè)羰基來說，都是-位，同時(shí)受兩個(gè)羰基吸電子作位，同時(shí)受兩個(gè)羰基吸電子作用的影響，使得這個(gè)碳上的用的影響，使得這個(gè)碳上的 -H-H顯得特別活潑，或者說酸性較顯得特別活潑，或者說酸性較強(qiáng)。因此，它們常被叫做含有強(qiáng)。

19、因此，它們常被叫做含有活潑亞甲基活潑亞甲基的化合物的化合物( (或稱為或稱為 - -二二羰基化合物羰基化合物) )。正因?yàn)槿绱?，這類化合物具有自己獨(dú)特的性質(zhì)，。正因?yàn)槿绱?，這類化合物具有自己獨(dú)特的性質(zhì)，在有機(jī)合成上也有著廣泛的應(yīng)用。在有機(jī)合成上也有著廣泛的應(yīng)用。CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH2C CH3OOC2H5O C CH2C OC2H5OO2,4戊二酮乙酰乙酸乙酯丙二酸二乙酯1.酸性大小首先看它們的酸性：由于首先看它們的酸性：由于亞甲基同時(shí)受兩個(gè)羰基的吸電子作用亞甲基同時(shí)受兩個(gè)羰基的吸電子作用的影響，使其的影響，使其-H-H有較強(qiáng)的酸性。如一般羰基化合物的有較強(qiáng)的酸性。

20、如一般羰基化合物的pKapKa在在17172020之間，而之間，而- -二羰基化合物的二羰基化合物的pKapKa則在則在9 91313之間，遠(yuǎn)比醇和之間，遠(yuǎn)比醇和水的酸性強(qiáng)。一些羰基化合物的水的酸性強(qiáng)。一些羰基化合物的pKapKa值如下：值如下：CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH2C CH3OOC2H5O C CH2C OC2H5OOCH3C CH3OCH3C OC2H5OPka252013119烯醇式結(jié)構(gòu)及含量（%）CH2CCH3OHC2H5O CCH C OC2H5OHOCH3CCH C OC2H5OHOCH3CCH C CH3OHO1.5 10-40.00777.5762.

21、2.烯醇式重排烯醇式重排在上述羰基化合物中，一方面由于在上述羰基化合物中，一方面由于亞甲基上的氫活性較強(qiáng)亞甲基上的氫活性較強(qiáng)，氫能，氫能以質(zhì)子的形式離去；另一方面，羰基氧上帶有負(fù)電荷，能結(jié)合質(zhì)以質(zhì)子的形式離去；另一方面，羰基氧上帶有負(fù)電荷，能結(jié)合質(zhì)子。所以在羰基化合物中都存在著不同程度的烯醇式重排產(chǎn)物。子。所以在羰基化合物中都存在著不同程度的烯醇式重排產(chǎn)物。尤其是在后兩個(gè)化合物中，形成烯醇式后，其尤其是在后兩個(gè)化合物中，形成烯醇式后，其C CC C雙鍵還與雙鍵還與C CO O雙鍵雙鍵存在著存在著-共軛共軛，使烯醇式結(jié)構(gòu)趨于更穩(wěn)定。能使烯醇結(jié)，使烯醇式結(jié)構(gòu)趨于更穩(wěn)定。能使烯醇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的另一個(gè)原因

22、是，在烯醇式結(jié)構(gòu)中，構(gòu)穩(wěn)定的另一個(gè)原因是，在烯醇式結(jié)構(gòu)中，能夠通過分子內(nèi)氫鍵能夠通過分子內(nèi)氫鍵形成穩(wěn)定的六元環(huán)形成穩(wěn)定的六元環(huán)。在一個(gè)羰基化合物中，其烯醇式含量的多少，與其在一個(gè)羰基化合物中，其烯醇式含量的多少，與其-H-H的酸性大的酸性大小有關(guān)，還與其烯醇式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)。小有關(guān)，還與其烯醇式結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)。一般其一般其-H-H的酸性越的酸性越強(qiáng)，在互變異構(gòu)平衡中，烯醇含量就越高強(qiáng)，在互變異構(gòu)平衡中，烯醇含量就越高。CH3-C=CH-C-OC2H5OHCH3CCHC OC2H5OOHO3.3.活潑亞甲基活潑亞甲基化合物的性質(zhì)化合物的性質(zhì)在這些在這些化合物中，化合物中，由于由于都存在著酮式

23、烯醇式重排，所有它們即都存在著酮式烯醇式重排，所有它們即具有具有酮的性質(zhì)酮的性質(zhì)，又同時(shí)具有，又同時(shí)具有烯醇式結(jié)構(gòu)的性質(zhì)烯醇式結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。在羰基的性質(zhì)中，它們都能與在羰基的性質(zhì)中，它們都能與HCNHCN、NaHSONaHSO3 3、NHNH2 2OHOH、苯肼等羰基、苯肼等羰基試劑發(fā)生親核加成反應(yīng)試劑發(fā)生親核加成反應(yīng)。在烯醇式結(jié)構(gòu)的性質(zhì)中，它們又都在烯醇式結(jié)構(gòu)的性質(zhì)中，它們又都能使能使BrBr2 2/CCl/CCl4 4溶液褪色溶液褪色，能使能使FeClFeCl3 3溶液顯色，能與金屬鈉作用放出氫氣溶液顯色，能與金屬鈉作用放出氫氣。但是，它們但是，它們雖然具有甲羰基結(jié)構(gòu)，但卻不能發(fā)生碘仿反應(yīng)雖

24、然具有甲羰基結(jié)構(gòu)，但卻不能發(fā)生碘仿反應(yīng)。CH3-C-CH2-C-OC2H5OONaH2Br2/CCl4FeCl3NaHSO3NH2OH硝基苯肼2,4-二黃白（ ）白（ ）有活性氫溴褪色，具雙鍵藍(lán)紫色,具烯醇結(jié)構(gòu)4.碳負(fù)離子的反應(yīng)由于這些由于這些化合物亞甲基氫的酸在化合物亞甲基氫的酸在Pka=9-13Pka=9-13之間，比水還強(qiáng)，它就之間，比水還強(qiáng)，它就能與強(qiáng)堿作用，形成碳負(fù)離子。如：能與強(qiáng)堿作用，形成碳負(fù)離子。如：生成的碳負(fù)離子具有生成的碳負(fù)離子具有堿性堿性，能夠與具有活潑氫的物質(zhì)，能夠與具有活潑氫的物質(zhì)( (更強(qiáng)的酸更強(qiáng)的酸) )作用形成中性分子。作用形成中性分子。生成的碳負(fù)離子也具有生成

25、的碳負(fù)離子也具有親核性親核性，(1)(1)能夠與鹵代烴發(fā)生親核取代能夠與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)反應(yīng). .(2)(2)能與醛酮發(fā)生親核加成反應(yīng)能與醛酮發(fā)生親核加成反應(yīng).(3).(3)能與羧酸衍生物發(fā)生親能與羧酸衍生物發(fā)生親核加成消除反應(yīng)核加成消除反應(yīng)等等.(4).(4)還能與還能與 、 不飽和醛酮發(fā)生不飽和醛酮發(fā)生MichaelMichael反應(yīng)反應(yīng)。CH3C CH2C OC2H5OOCH3C CH C OC2H5OOC2H5ONaNapKa =11碳負(fù)離子的反應(yīng)n(1)(1)能夠與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)能夠與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)n(2)(2)與羰基化合物發(fā)生親核加成反應(yīng)，常又稱為縮合反應(yīng)與羰

26、基化合物發(fā)生親核加成反應(yīng)，常又稱為縮合反應(yīng)。CH3C CH C OC2H5OONaRX-NaXCH3C CH C OC2H5OORCH3C CH C OC2H5OORC2H5ONaCH3C C C OC2H5OORNaRX-NaXCH3C C C OC2H5OORRCHO+ CH2(COOC2H5)2(C2H5)2NHCH C(COOC2H5)2OHHCH CHCOOH+ CO2C2H5OH+ 2碳負(fù)離子的反應(yīng)n(3)(3)與酰氯或酸酐發(fā)生親核加成消除反應(yīng)，在亞甲基上引入酰與酰氯或酸酐發(fā)生親核加成消除反應(yīng)，在亞甲基上引入?；５ズ王０坊钚蕴筒荒芊磻?yīng)?；?。但酯和酰胺活性太低不能反應(yīng)。n(4)

27、(4)與共軛不飽和醛酮發(fā)生與共軛不飽和醛酮發(fā)生1,41,4加成反應(yīng)，即加成反應(yīng)，即MichaelMichael反應(yīng)反應(yīng)n通過上述反應(yīng)可以看出，它們都形成了新的通過上述反應(yīng)可以看出，它們都形成了新的C CC C鍵，是增長碳鏈鍵，是增長碳鏈的重要方法，因此，在有機(jī)合成中有著非常廣泛的應(yīng)用。的重要方法，因此，在有機(jī)合成中有著非常廣泛的應(yīng)用。+ CH2(COOC2H5)2O(1)(2)C2H5ONaCH3COOHOCH(COOC2H5)2CH3C CH C OC2H5OONaRCOX-NaXCH3C CH C OC2H5OOCORCH3C CH2C OC2H5OONaHDMF12.3.1 乙酰乙酸乙酯

28、一、制備：一、制備：1 1、克萊森酯縮合法：、克萊森酯縮合法：2 2、雙乙烯酮法：、雙乙烯酮法：二、三乙的性質(zhì)二、三乙的性質(zhì)在三乙中，其中間的亞甲基同時(shí)受羰基和酯基的影響，亞甲基氫在三乙中，其中間的亞甲基同時(shí)受羰基和酯基的影響，亞甲基氫比較活潑，具有酸性，比較活潑，具有酸性，Pka=11Pka=11，可與，可與強(qiáng)堿（如醇鈉）作用強(qiáng)堿（如醇鈉）作用形成鈉形成鈉鹽；也存在著鹽；也存在著酮式烯醇式互變異構(gòu)酮式烯醇式互變異構(gòu)。1 1、存在酮羰基：能與、存在酮羰基：能與HCNHCN、NaHSONaHSO3 3、NHNH2 2OHOH、苯肼作用、能被、苯肼作用、能被NaBHNaBH4 4還原成還原成 羥基

29、丁酸酯。羥基丁酸酯。CH3COOC2H5CH2COOC2H5H+(1)C2H5ONa(2)CH3COOHCH3COCH2COOC2H5CH3COCH2COOC2H5CH2COCH2C OCH2COCH2CO二聚C2H5OH乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)2 2、存在烯醇式結(jié)構(gòu)：能使溴的醇溶液褪色、與、存在烯醇式結(jié)構(gòu)：能使溴的醇溶液褪色、與NaNa作用放出作用放出H H2 2氣、氣、還與還與FeClFeCl3 3溶液顯紫色。溶液顯紫色。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三乙中烯醇式含量的多少，與溶劑的極性有關(guān)：在極性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三乙中烯醇式含量的多少，與溶劑的極性有關(guān)：在極性溶劑如水中，烯醇式含量占溶劑如水中，烯醇式含量

30、占0.4%0.4%，在弱極性溶劑如乙醇中，占，在弱極性溶劑如乙醇中，占7.5%7.5%，在非極性溶劑如正己烷中，占，在非極性溶劑如正己烷中，占46.4%46.4%。3 3、雖然含有、雖然含有CHCH3 3CO-CO-結(jié)構(gòu)，但不發(fā)生碘仿反應(yīng)。結(jié)構(gòu)，但不發(fā)生碘仿反應(yīng)。4 4、酮式分解、酮式分解三乙屬于三乙屬于 羰基酯，在羰基酯，在5%5%的稀堿中水解，再酸化得的稀堿中水解，再酸化得 羰基酸，羰基酸，該酸不穩(wěn)定，加熱會發(fā)生分解脫羧，生成丙酮，因此，這種分解該酸不穩(wěn)定，加熱會發(fā)生分解脫羧，生成丙酮，因此，這種分解方式稱為酮式分解。方式稱為酮式分解。HCO2CH3COCH2COOC2H55%NaOHCH

31、3COCH2COONaCH3COCH2COOHCH3COCH3+酸式分解5 5、酸式分解、酸式分解三乙如果在濃堿三乙如果在濃堿(40%NaOH)(40%NaOH)中加熱，則不但發(fā)生皂化反應(yīng)，還從中加熱，則不但發(fā)生皂化反應(yīng)，還從 、 C C之間斷裂，生成兩分子乙酸鈉，酸化后得兩分子乙酸，之間斷裂，生成兩分子乙酸鈉，酸化后得兩分子乙酸，故這一過程叫酸式分解。故這一過程叫酸式分解。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在三乙的酸式分解中，常伴隨有酮式分解等副反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在三乙的酸式分解中，常伴隨有酮式分解等副反應(yīng)，產(chǎn)率不高，故產(chǎn)率不高，故應(yīng)用沒有酮式分解廣泛應(yīng)用沒有酮式分解廣泛。一般合成酸，常用丙二酸二乙酯合成法一般合成酸

32、，常用丙二酸二乙酯合成法；一般合成含酮羰基的化合物，常用三乙合成法一般合成含酮羰基的化合物，常用三乙合成法。CH3COCH2COOC2H540%NaOHCH3COONa + C2H5OH2HCH3COOH乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)6 6、碳負(fù)離子與鹵代烴的反應(yīng)、碳負(fù)離子與鹵代烴的反應(yīng)在三乙中，其中間的亞甲基同時(shí)受羰基和酯基的影響，亞甲基氫在三乙中，其中間的亞甲基同時(shí)受羰基和酯基的影響，亞甲基氫比較活潑，具有酸性，比較活潑，具有酸性，Pka=11Pka=11，可與，可與強(qiáng)堿（如醇鈉）作用強(qiáng)堿（如醇鈉）作用形成碳形成碳負(fù)離子，該碳負(fù)離子具有良好的親核性，可與鹵代烴發(fā)生親核取負(fù)離子，該碳負(fù)

33、離子具有良好的親核性，可與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)。代反應(yīng)。CH3CCH2COEtOOEtONaCH3CCHCOEtOONaRXCH3CCHCOEtOORNaOHHCO2CH3CCH2OR5%(1)EtONa(2)R XCH3C-C-COEtOORRNaOHH5%CH3CCHORR乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)乙酰乙酸乙酯的性質(zhì)應(yīng)用三乙酯進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)的注意事項(xiàng)：應(yīng)用三乙酯進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)的注意事項(xiàng)：(1)(1)當(dāng)要引入兩個(gè)烴基時(shí)，一般是先引入大基團(tuán)，后引入小基團(tuán)。當(dāng)要引入兩個(gè)烴基時(shí)，一般是先引入大基團(tuán)，后引入小基團(tuán)。(2)(2)三乙酯碳負(fù)離子不與乙烯型鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)。三乙酯碳負(fù)離子不與乙烯型鹵代烴發(fā)

34、生親核取代反應(yīng)。(3)(3)鹵代烴中不能含有活潑氫。鹵代烴中不能含有活潑氫。(4)(4)反應(yīng)的結(jié)果總是在分子中引入一個(gè)丙酮基或一個(gè)亞丙酮基。反應(yīng)的結(jié)果總是在分子中引入一個(gè)丙酮基或一個(gè)亞丙酮基。CH2COOHCl丙酮基和亞丙酮基CH2CH XX含活潑氫的鹵代烴乙烯型鹵代烴CH3CCH2OCH3CCHO7.乙酰乙酸乙酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用乙酰乙酸乙酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用(1)(1)合成甲基酮合成甲基酮CH3CCH2COEtOOEtONaCH3CCHCOEtOONaRXCH3CCHCOEtOORNaOHHCO2CH3CCH2OR5%(1)EtONa(2)R XCH3C-C-COEtOORRNaOHH5%

35、CH3CCHORR(2)(2)合成二酮合成二酮(1)NaHCH3CCH2COEtOO(2)RCOClCH3C-CH-COEtOOCRONaOHHCO25%CH3CCH2OC ROCH3CCH2COEtOOEtONaCH3CCHCOEtOONaI2CH3COCH COOC2H5CH3COCH COOC2H5NaOH5%(1)(2) HOO22例1例2(3)合成酮酸n注：上述反應(yīng)只能用注：上述反應(yīng)只能用 氯代乙酸乙酯，不能用氯代乙酸乙酯，不能用 氯代乙酸。氯代乙酸。NaOHHCO2CH3CCH2COEtOO(1)EtONa(2)ClCH2COOEtCH3CCHCOEtOOCH2COOEt5%CH3

36、CCH2CH2COOHO(4) 合成脂環(huán)基取代酮合成脂環(huán)基取代酮NaOHHCO2CH3CCH2COEtOOEtONaClCH2CH2CH2ClCH3CCHCOEtOO5%CH3C-CHOCH3CCHCOEtOOCH2CH2CH2ClEtONaCH3C-C-COEtOO12.3.2 丙二酸二乙酯1 1、制備：、制備：2 2、丙二酸二乙酯的性質(zhì)、丙二酸二乙酯的性質(zhì)在丙二酸二乙酯中，其亞甲基上的氫由于同時(shí)受兩個(gè)酯基的影響，在丙二酸二乙酯中，其亞甲基上的氫由于同時(shí)受兩個(gè)酯基的影響，比較活潑，具有弱酸性，比較活潑，具有弱酸性，pKa=13pKa=13（水為（水為15.715.7），可與醇鈉作用形），可與

37、醇鈉作用形成鈉鹽。成鈉鹽。丙二酸二乙酯碳負(fù)離子是一個(gè)良好的親核試劑，可與鹵代烴發(fā)生丙二酸二乙酯碳負(fù)離子是一個(gè)良好的親核試劑，可與鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)，在分子中引入一個(gè)或兩個(gè)烴基。親核取代反應(yīng)，在分子中引入一個(gè)或兩個(gè)烴基。CH3COOHCl2PCH2COOHCl(1)Na2CO3(2)NaCNCH2COONaCN2C2H5OHH2SO4CH2COOC2H5COOC2H5C2H5ONaCH2COOC2H5COOC2H5CHCOOC2H5COOC2H5Na丙二酸二乙酯的性質(zhì)先與一分子鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)：先與一分子鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)：一烷基取代丙二酸二乙酯上還有一個(gè)活潑氫，還可以再發(fā)生親一烷

38、基取代丙二酸二乙酯上還有一個(gè)活潑氫，還可以再發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成二烷基取代化合物。核取代反應(yīng)，生成二烷基取代化合物。CHCOOC2H5COOC2H5NaRXCHCOOC2H5COOC2H5RNaXNaOHH2OCHCOONaCOONaRHCHCOOHCOOHRCO2CH2COOHR一烷基取代乙酸C2H5ONaR XCHCOOC2H5COOC2H5RNaXNaOHH2OHCO2CHCOOHR二烷基取代乙酸CCOOC2H5COOC2H5RNaCCOOC2H5COOC2H5RRR丙二酸二乙酯的性質(zhì)丙二酸二乙酯的性質(zhì)應(yīng)用丙二酸二乙酯進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)用丙二酸二乙酯進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)，應(yīng)注

39、意以下幾點(diǎn)：(1)(1)當(dāng)要引入兩個(gè)烴基時(shí)，一般是先引入大基團(tuán)，后引入小基團(tuán)。當(dāng)要引入兩個(gè)烴基時(shí)，一般是先引入大基團(tuán)，后引入小基團(tuán)。(2)(2)丙二酸二乙酯碳負(fù)離子不與乙烯型鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)。丙二酸二乙酯碳負(fù)離子不與乙烯型鹵代烴發(fā)生親核取代反應(yīng)。(3)(3)鹵代烴中不能含有活潑氫。鹵代烴中不能含有活潑氫。(4)(4)反應(yīng)的結(jié)果總是在分子中引入一個(gè)乙酸基或一個(gè)亞乙酸基。反應(yīng)的結(jié)果總是在分子中引入一個(gè)乙酸基或一個(gè)亞乙酸基。CH2COOHClCHCOOH乙酸基和亞乙酸基CH2CH XXCH2COOH含活潑氫的鹵代烴乙烯型鹵代烴3.3.丙二酸二乙酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用丙二酸二乙酯在有機(jī)合成中的應(yīng)用

40、n(1)(1)合成一取代乙酸和二取代乙酸合成一取代乙酸和二取代乙酸CHCOOC2H5COOC2H5NaRXCHCOOC2H5COOC2H5RNaXNaOHH2OCHCOONaCOONaRHCHCOOHCOOHRCO2CH2COOHR一烷基取代乙酸C2H5ONaR XCHCOOC2H5COOC2H5RNaXNaOHH2OHCO2CHCOOHR二烷基取代乙酸CCOOC2H5COOC2H5RNaCCOOC2H5COOC2H5RRR(2)(2)合成二元羧酸合成二元羧酸NaOHH2OHCO2NaCH2BrCH2BrCH2CH(COOEt)2CH2CH(COOEt)2CH2CH2COOHCH2CH2COO

41、H2 CH(COOEt)2NaOHH2OHCO2NaCH(COOEt)2CH(COOEt)2CH2COOHCH2COOH2I2CH(COOEt)2例1例2(3)(3)合成脂環(huán)羧酸合成脂環(huán)羧酸CH2CH2BrCH2CH2BrCH2(COOEt)22 EtONaCH2CH2CH2CH2C(COOEt)2NaOHH2OHCO2COOHCCOOEtCOOEt2Na(4)(4)合成三元羧酸合成三元羧酸CH2(COOEt)2(1)EtONa(2)BrCH2COOEtCH(COOEt)2CH2COOEt(1)EtONa(2)BrCH2COOEtEtOOCCH2EtOOCCH2CCOOEtCOOEtNaOHH2OHCO2H