羧酸衍生物医学知识讲座培训课件.ppt
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- 羧酸 衍生物 医学 知识讲座 培训 课件
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1、羧酸衍生物医学知识羧酸衍生物医学知识讲座讲座RCOOHRCOXRCOORCOORRCONH2(R)CRO酰卤酸酐酯酰胺第一节第一节 羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的结构和命名(一一)分类与结构分类与结构(1)分类分类2羧酸衍生物医学知识讲座 碳碳-杂原子键具某些双键性质杂原子键具某些双键性质(2)结构结构RCOL(X、O、N)sp2RCOLRCO-L+RCO-L+3羧酸衍生物医学知识讲座 1 酰卤的命名酰卤的命名:命名时可作为酰基的卤化物,在酰基后加卤素的名称即可。命名时可作为酰基的卤化物,在酰基后加卤素的名称即可。普通命名法:普通命名法:-溴丁酰溴溴丁酰溴 对氯甲酰苯甲酸对氯甲酰苯甲酸IU
2、PAC 命名法:命名法:2-溴丁酰溴溴丁酰溴 4-氯甲酰苯甲酸氯甲酰苯甲酸(二二)羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名CH3CH2CHCBr HOOCBr OCOCl2-Bromobutyryl bromide 4-Chlorocarbonylbezioc acid 4羧酸衍生物医学知识讲座2 酸酐的命名酸酐的命名单酐:在羧酸的名称后加酐字;单酐:在羧酸的名称后加酐字;混酐:将简单的酸放前面,复杂的酸放后面再加酐字;混酐:将简单的酸放前面,复杂的酸放后面再加酐字;环酐:在二元酸的名称后加酐字。环酐:在二元酸的名称后加酐字。CH3COCCH3 CH3COCCH2CH3O OO OOOOAcetic
3、anhydride Aceticpropionic anhydride Succinic anhydride 普通命名法:普通命名法:醋酸酐醋酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐IUPAC 命名法:命名法:乙酸酐乙酸酐 乙丙酸酐乙丙酸酐 丁二酸酐丁二酸酐5羧酸衍生物医学知识讲座3 酯的命名酯的命名命名时把羧酸名称放在前面,烃基的名称放在后面,再加一个酯命名时把羧酸名称放在前面,烃基的名称放在后面,再加一个酯字。内酯命名时,用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。字。内酯命名时,用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置。CH3COCH2C6H5OOOH3CBenzyl acetate 2-Methyl
4、-4-butyrolactone普通命名法:普通命名法:醋酸苯甲酯醋酸苯甲酯 -甲基甲基-丁内酯丁内酯IUPAC 命名法:命名法:乙酸苯甲酯乙酸苯甲酯 2-甲基甲基-4-丁内酯丁内酯6羧酸衍生物医学知识讲座4 酰胺的命名酰胺的命名命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可;命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可;(CH3)2CHCONH22-甲基丙酰胺CH3CH2CH2CON(CH3)2N,N-二甲基丁酰胺NHO-己内酰胺7羧酸衍生物医学知识讲座5 腈的命名腈的命名腈命名时要把腈命名时要把CN中的碳原子计算在内,并从此碳原子开始编号;中的碳原子计算在内,并从此碳原子开始编号;氰
5、基作为取代基时,氰基碳原子不计在内。氰基作为取代基时,氰基碳原子不计在内。CH3CH2CHCH2CN CH3CH2CHCOOH NC(CH2)4CNCH3CN3-Methylpentanenitrile 2-Cyanobutanoic acid 1,6-Hexanedinitrile普通命名法:普通命名法:-甲基戊甲基戊腈腈 -氰基丁酸氰基丁酸 己二己二腈腈IUPAC 命名法:命名法:3-甲基戊甲基戊腈腈 2-氰基丁酸氰基丁酸 己二己二腈腈8羧酸衍生物医学知识讲座第二节第二节 羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质(自学自学)羧酸衍生物化学性质分析羧酸衍生物化学性质分析9羧酸衍生物医学知识讲
6、座RCOLNuRCONu+L反应机理:反应机理:加成加成-消除消除RCOLNuRCONu+LRCONuL亲核加成消除(一(一)酰基上的亲核取酰基上的亲核取代代10羧酸衍生物医学知识讲座亲核取代的速度:亲核取代的速度:RCOXRCOORCOORRCONH2(R)CRO1、由羰基的亲电性分析(亲核加成步骤)、由羰基的亲电性分析(亲核加成步骤)RCOXRCOORCOORRCONH2(R)CRO羰基的亲电性(与亲核试剂的反应活性)次序:羰基的亲电性(与亲核试剂的反应活性)次序:反应机理分析:反应机理分析:11羧酸衍生物医学知识讲座RCOL电负性:Cl O N 诱导作用XOORNH2(R)CRORCOO
7、RRCOORRCONH2RCONH2RCOXRCOX(贡献较小)(贡献较大)共轭作用羰基的亲电能力减小2、由离去基团的性质分析(消除步骤)、由离去基团的性质分析(消除步骤)12羧酸衍生物医学知识讲座羧酸衍生物酰基上的亲核取代反应羧酸衍生物酰基上的亲核取代反应RCOLRCOOHH2OH+or OH水解反应ROHH+or ORRNH2RMLiHAl(OPri)3或 其它试剂醇解反应胺解反应还原反应RCOORRCONHRRCORRCOH酯酸酰胺酮醛一定条件13羧酸衍生物医学知识讲座1、羧酸衍生物的水解反应、羧酸衍生物的水解反应RCOOHH2OH+or OHRCOL+HL酰氯酸酐酯酰胺易反应,直接与水
8、反应较易反应,H+或 OH 催化更快需 H+或 OH 催化,OH 用量 化学计量时,反应进行完全需使用化学计量的 H+或 OH14羧酸衍生物医学知识讲座(1)酰氯的水解)酰氯的水解RCOOHH2O+HClRCOClH2ORCOClH2ORCOClOHRCOHClRCOHOH-Cl-HClRCOOH易进行 Cl机理:机理:(2)酸酐的水解)酸酐的水解RCOOHH+or OHRCOOCROH2O2使反应加快15羧酸衍生物医学知识讲座(3)酯的水解)酯的水解RCOOHH+or OHRCOORH2OHOR+酯的酸性水解机理酯的酸性水解机理:机理:机理(a):H2ORCOHORH2ORCOHORRCOH
9、OH-HORRCOOHRCOOR-HHHORCOHORH16羧酸衍生物医学知识讲座机理机理(b)RCHOOHORRCOOHRCOORHRRR烯烃这两种机理分别适合于何种结构的酯类?这两种机理分别适合于何种结构的酯类?酯碱性水解机理(皂化反应酯碱性水解机理(皂化反应):碱用量碱用量 化学计量,反应可完全。化学计量,反应可完全。RCOOHRCOORRCOORHOROHRCOO+OR OH17羧酸衍生物医学知识讲座(4)酰胺的水解)酰胺的水解RCOOHRCONHRH2OH3NR+H+or OH 的用量均须大于化学计量H+RCOORCONHRH2OH2NR+OH18羧酸衍生物医学知识讲座RCOHOHR
10、COOHHORCOHNHRHNH2R+NH3RH2ORCOHNHRH2ORCOHNHRRCONHRHH酰胺的酸性水解机理酰胺的酸性水解机理19羧酸衍生物医学知识讲座酰胺的碱性水解机理酰胺的碱性水解机理RCOOHRCONHRH2NROHRCOO+NHRRCONHR OH2、羧酸衍生物的醇解反应、羧酸衍生物的醇解反应(1)酰氯的醇解反应(用于通过酰氯制备酯)酰氯的醇解反应(用于通过酰氯制备酯)20羧酸衍生物医学知识讲座ROHRCOORRCOCl+Et3N or 吡啶Et3NHClNHClor优点:反应完全,产率好。优点:反应完全,产率好。ROHRCOORRCOClEt3N or 吡啶RCOOHSO
11、Cl2碱的作用碱的作用:吸收产生的吸收产生的 HCl 和和 催化催化(2)酸酐的醇解反应(合成上用于制备酯)酸酐的醇解反应(合成上用于制备酯)RCOOHRCOOCROROHRCOOR+21羧酸衍生物医学知识讲座C2H5OHSCH2OH(CH3CO)2OCH3COONaSCH2OC CH3OOOOCOOEtCOOH二酸单酯COOEtCOOEt(3)酯的醇解反应(酯交换反应)酯的醇解反应(酯交换反应)RCOORRCOORROHH+or RO+ROH反应可逆,用过量的醇反应可逆,用过量的醇 R”OH 和除去生成的醇和除去生成的醇 ROH 使反应进行完全。使反应进行完全。酸或碱对反应是必需的。酸或碱对
12、反应是必需的。22羧酸衍生物医学知识讲座H2CCH COOCH3n-BuOHTsOHH2CCH COOBun+CH3OH蒸 除OCOHOCH3NaOCH3CH3OOHCOCH3OCH3COOCH3+CHCH2CHCH2OAcOAcnCH3OHOHCHCH2CHCH2OHOHn聚乙烯醇不溶于水,不能直接水解选择性酯交换CCH3O例:例:23羧酸衍生物医学知识讲座(4)酰胺的醇解反应)酰胺的醇解反应RCOORRCONHRROHH+or RO+RNH2NHR的离去能力比OR差)合成上意义不大(合成酯类化合物的方法有更好的方法)*反应相对不易进行(因为3、羧酸衍生物的胺解反应、羧酸衍生物的胺解反应(1
13、)酰氯的胺)酰氯的胺(氨氨)解解RNH2RCONHRRCOCl+Et3N or 其它碱Et3NH Cl24羧酸衍生物医学知识讲座(2)酸酐的胺)酸酐的胺(氨氨)解解RCOOHNEt3RCOOCRORNH2RCONHR+Et3N or其它叔胺 酰氯和酸酐的胺解是制备酰胺的主要方法酰氯和酸酐的胺解是制备酰胺的主要方法比较比较:直接由羧酸制备酰胺直接由羧酸制备酰胺RCONHRRNH2RCOONH3RRCOOH-H2O反应产率较差反应产率较差例例:ArNH2CH3COClor (CH3CO)2OArNHCOCH3氨基的保护25羧酸衍生物医学知识讲座(3)酯的胺)酯的胺(氨氨)解解RNH2RCONHRR
14、COOR+HOR条件:无水、过量胺(4)酰胺的胺解)酰胺的胺解RNH2RCONHRRCONHR+HNHR胺的交换26羧酸衍生物医学知识讲座羧酸衍生物的相互转换关系羧酸衍生物的相互转换关系RCOOHRCOORRCONHRRCOClRCOOCROH2OSOCl2RCOOHROHP2O5H2ORNH2ROHNH2RRNH2,H2O,H+or OH-ROH,H+RNH2ROHH2O,H+or OH-27羧酸衍生物医学知识讲座(二二)羧酸衍生物与金属有机试剂的反应羧酸衍生物与金属有机试剂的反应RMgXRCORRCOLRMgXRCOHRR酮叔醇(1 mol RMgX)(2 mol RMgX)(1)与与 R
15、MgX(活泼金属有机试剂活泼金属有机试剂)的反应:的反应:反应能否控制在中间体酮?反应能否控制在中间体酮?28羧酸衍生物医学知识讲座 反应机理:反应机理:RRCOLMgXRRCOLMgXRCORRMgXRRCORMgXH2ORRCOHRABH2ORCORRRCOHL29羧酸衍生物医学知识讲座(2)与与 R2Cd 和和 与与 R2CuLi(不活泼金属试剂)的反应不活泼金属试剂)的反应RCOClH2ORCORR2CdR2CuLiH2OR2CuLiRCORRCOORR2Cdor不反应or(04,12,01)30羧酸衍生物医学知识讲座(三三)羧酸衍生物的羧酸衍生物的 还原反应还原反应RCOLRCH2O
16、HLiAlH4RCONH2H2O酰氯,酸酐,酯LiAlH4RCH2NH2RCOHLiAlH4伯 醇伯 胺(1)LiAlH4 及其衍生物及其衍生物 LiAlH(OPri)3 还原还原RCOClLiAlH(OPri)3RCOHH2O醛31羧酸衍生物医学知识讲座RCOHLiAlH(OPri)3反 应 较 慢(2)催化氢化还原)催化氢化还原-罗森孟德反应罗森孟德反应RCOClRCOORRCH2OHRCOHH2,Pd-BaSO4,硫-喹啉Rosenmund 反应H2,CuO CuCrO4工业化32羧酸衍生物医学知识讲座(3)金属钠还原)金属钠还原RCOORRCH2OHNa,N2乙醚 or 甲苯NaROH
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