《有機(jī)化學(xué)》課件-14-4

14.4羧酸的制備方法

羧酸有許多種制備方法，在此只例舉其中主要的幾種。一、氧化法1.烴的氧化

前已述及許多烴類氧化后可以生成羧酸。較有代表性的有以下幾種：2.醇和醛的氧化二、腈的水解

在中性條件下腈不容易水解，但在酸或堿催化下可很快水解成酸。腈多由鹵代烴與氰化鈉反應(yīng)合成。用此方法一般伯鹵代烴有較好的收率，仲和叔鹵代烴，特別是叔鹵代烴主要生成消去反應(yīng)產(chǎn)物。

芳香鹵代烴不活潑，一般不與氰化鈉作用。因此起始于鹵代烴的腈水解法雖是一個制備羧酸的好方法，但有一定的限制，不過該法的弱點(diǎn)可由格氏試劑法彌補(bǔ)。三、由格氏試劑合成

在醚溶液中鹵代烴與金屬鎂作用生成格氏試劑，通入二氧化碳再水解即得到羧酸。這也是制備羧酸的極好方法。某些以鹵代烴制備腈，再水解成酸的合成失敗，用該法卻能得到滿意的結(jié)果。如由叔丁基氯制備2,2-二甲基丙酸。由于消去反應(yīng)不能采用合成腈再水解的途徑，用格氏試劑法就可順利獲得這個產(chǎn)物。

但格氏試劑的制備也是有限制的，這時又必須采用腈水解法。腈的水解和由格氏試劑合成羧酸的方法同是起始于鹵代烴，且都合成比反應(yīng)物多一個碳的羧酸，這兩種方法可交替使用，但必須根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)和限制作出正確選擇。下面是兩個選擇合成路線的實(shí)例。問題14-8標(biāo)出下列合成的方法。四、油脂水解（高級脂肪酸的來源）

天然動植物油脂（常溫下為液體叫油，是固體稱脂）是高級脂肪酸的甘油醋，它們在堿性條件下水解，可得到不同碳鏈的高級脂肪酸。

這些高級脂肪酸主要是12?18個碳的飽和或不飽和酸，并都為偶數(shù)碳。最常見的是月桂酸、肉豆蔻酸、軟脂酸(棕櫚酸）、硬脂酸、亞油酸、油酸等。

不同的油脂含有酸的種類和比例不同。如椰子油水解主要得到月桂酸45%，肉豆蔻酸18%，軟酯酸，10%?11%，硬脂酸2%?3%，油酸7%?8%。而牛脂水解主要得到肉豆蔻酸3%，軟脂酸25%，硬脂酸24%，油酸42%，亞油酸42%，了解了油脂的主要成分就可根據(jù)需要的酸去選擇不同的油脂。當(dāng)然油脂水解不只是從中獲得有機(jī)合成中需要的脂肪酸，它的一個很重要的用途是利用水解產(chǎn)物C12~C18羧酸鈉鹽制肥皂。五、鼢酸的制備方法

苯酚鈉鹽在壓力和加熱情況下與CO2作用生成鄰羥基苯甲酸（水楊酸），該反應(yīng)稱作柯柏—施密特（Kolbe-Schmitt)合成。[H.Kolbe(1818—1884)出生于德國，曾在Marburg大學(xué)和Leipzig大學(xué)任化學(xué)教授，1859年首先制備了阿斯匹林（Aspirin)。R.Schmitt(1830-1898)出生于德國，是Dresden大學(xué)教授，1885年改進(jìn)了阿斯匹林合成并使其工業(yè)化。]這個反應(yīng)主要得到水楊酸，但也有少量對位異構(gòu)體。反應(yīng)機(jī)理尚不十分清楚，一種說法認(rèn)為是酚氧基負(fù)離子(相當(dāng)于烯醇負(fù)離子)對C02的加成。

水楊酸是染料、香料、醫(yī)藥等工業(yè)的重要原料，例如，常用于制備解熱鎮(zhèn)痛藥阿斯匹林。

把水楊酸鉀鹽與碳酸鉀混合，在較高溫度下反應(yīng)，則能完全轉(zhuǎn)變?yōu)閷αu基苯甲酸。

苯二酚和苯三酚更容易進(jìn)行這一反應(yīng)，一般在沸水情況