将对苯二甲酸二钾盐酸化而得对苯二甲酸:(3)酸化SCOOHCOOKIfePH+的COOHCOOK迎基一经您古取代羧酸第七节全水低动基羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团取代所生成的化合物称为取代酸(substi-tuted carboxylicacid)。取代酸有卤代酸、羟基酸、羰基酸和氨基酸等,其中卤代酸、氨基酸将在有关的章节谈到,这里仅介绍羟基酸及羰基酸。KKH#一、羟基酸1.制法羟基酸是指分子中既有羟基文有羧基的化合物,根据基团位置不同可采用不同的制法。(1)卤代酸水解用碱或氢氧化银处理α、β、等卤代酸时可生成对应的羟基酸。例如:HH科健文水交店CcOOH基RCOOH+OHR--xOHO:t可以得到α一羟基酸、(2)氰醇水解R'R'R'内车清内多AOHR-OH+HCNHORCN列COOH(3)列佛尔曼斯基(ReformatskyS,1860-1934)反应α卤代酸酯在锌粉作用下与醛、酮反应,产物水解后即得到β-羟基酸酯,这一反应先生成有机锌化合物照创、主密坏内-酒意Br-ZnCOOCH,RCOOCH,+ZntABrF有机锌化合物与格氏试剂性质相似,但没有格氏试剂活泼,能与醛、酮反应,但不与酯反应。因此可以用α一卤代酸酯来制备有机锌化合物。有机锌化合物再与醛、酮反应,其反应过程与格氏试剂类似,生成羟基酸酯,用输宫读以研基致点只魅雅学夏HORCCOOCH+RGCOOCHBrZnMOZnBrR花空牌23-
HH茶泾HH型Br发-CO0C,H,+H.0RCOOCHs+ZnOHOHR'OZnBrR这个反应称为列佛尔曼斯基反应,是制备β-羟基酸酯的很好的方法。β-羟基酸酯水解可以ET(367得到β-羟基酸。2.性质羟基酸具有醇和酸的共同性质,但羟基和羧基的相对位置对反应有很大的影响。例如:酒开業α-羟基酸加热失水生成半交酯(I)、内交酯(I)、醛和甲酸。中通HOOCbin6o0基OH美心HOOCOCH,-CHAA十CH--CHCH-CH,-0CHCHCOOHHO0国中国国国康,O车封酷CH,HCOOHLCHCHO野时2湖基国力,如时频开药内交酯水解又变回原来的羟基酸。HIβ-羟基酸加热脱水生成不饱和酸。RgCH.CHCH.COOH , CH.CH-CHCOOH+H.O理精乐来OHI-和8-羟基酸则发生分子内酯化,生成环状内酯。14HHWRCH(CH)COOHAR-(CH)2清,药力春动新OH3+91Co-内酯很稳定,与热的碱液相遇时会变成严羟基酸盐精激落母需激障本,羟基与羧基间隔较远时,往往加热失水成不饱和酸,也可以缩合成高分子。公RCH-CH(CH).COOH+RCHCH.(CH).COOCHRCHRCHCH(CH),.COOHOHOCO(CH).CHCHRO福以上仅列举了羟基酸的一些加热反应。羟基酸是多官能团化合物、多官能团化合物中的官能团一般仍保留其固有性质。如羟基酸中羟基有醇的性质,羧基有羧的性质等,由于分子内官能团之间互相影响,也可以发生些特殊反应。HX羟基酸上的羟基可以氧化成羰炭基,α-及β-酮酸都容易脱羧变成醛、酮。-24:
RCHCOOH [I RCCOOH - R-C-H' +CO.OHORCHCH.COOH [01 RCCH.COOHR-C-CH,+CO,通本隆兴2C110)3.个别化合物新式-V(1)酒石酸H福富福COOH想年你食进超道金卡年CHOH颂牛食中觉物骨视CHOHCOOH.酒石酸分子中具有两个手性碳原子,但由于分子的对称性,所以只有三个异构体,其中二个是内消旋体。d一酒石酸或其钾盐存在于葡葡汁内,当用葡萄汁发酵时,随着生成乙醇量的增多,酒石酸氢钾以结晶形状析出,故名酒石。酒石酸钾钠用来配制费林试剂,酒石酸锑钾又叫吐酒石,是医治血吸虫病的一个特效药。CHOHCOOKH,O)3-CHOHCOOSbOHWY(2)苹果酸丁烯二酸加水时得到苹果酸。源摄好街春事CHCOOHCH.COOH#想的说价提了+HO-CHCOOHCHOHCOOH国彩技酷丰桥粥合成的苹果酸熔点为133℃,无旋光性,天然苹果酸为左旋体,熔点100℃。细基福(3)柠檬酸柠檬酸存在于许多水果中,未成熟的柠檬中含量高达6%。它的构造式为CH,COOH站出来限,只成新HOCOOH国中代富美CH.COOH车健教柠檬酸是医药、食品工业等的原料,也是生物体代谢的一个很重要的中间产物。一霸出始(4)水杨酸(邻羟基苯甲酸)水杨酸是无色针状晶体,易升华,并能随水蒸气挥发它具有酚及羟基酸的化学性质,与三氧化铁反应呈紫色,由于酚羟基的影响,酸性较苯甲酸为强。水杨酸本身具有杀菌能力,其钠盐可用作食品等的防腐剂,水杨酸也是制备药物的原料水杨酸在工业上可用柯尔伯合成法制备,即先将苯酚用氢氧化钠中和生成酚钠,再在高压签中于0.4~0.7MPa下,125℃时,使其充分吸收二氧化碳,反应生成水杨酸钠,最后加酸使水杨HRH酸游离出来。25
OHONaOHOH3CO2NaOHCOONa H+COOH0.4~0.7MPa125℃CHXHD水杨酸与乙酐反应得到乙酰水杨酸,俗称“阿司匹林”,是常用的止痛解热药。OHOCOCH,对会限个COOH +(CH,CO);O-COOH +CH,COOH心器有)(5)没食子酸没食子酸是质的一个组分,存在于茶、五倍子中。水解五倍子(没食子)中所含的干质,可生成没食子酸和葡萄糖。HR'OHHOOHH+没食子质+HC食粥肉COOH-内妞没食子酸为白色固体,在空气中氧化成棕色,熔点253C,能溶于水,具强还原性,与三氯化铁产生蓝黑色沉淀,热至200C以上时会失去三氧化碳,生成焦性淡食于酸来用特孵衡子素OHOHHOOHOHWOHOHU+CO200005COOH二焦性没食子酸是较强的还原剂,可用作照相显影剂。在强碱溶液中可吸收大量氧气,常用作气体分析的吸氧剂。(-11HCTO我国四川盛产五倍子,因此没食子酸来源很丰富。百,保我,特使意果二、羰基酸天版科味行O1H最简单的酮酸是丙酮酸(CHs一CCOOH)。丙酮酸沸点为65℃,能与水混溶,具有刺激味。丙酮酸是光合作用生成糖类的中间体,是糖类在动物体内代谢的中间产物。丙酮酸除具有酮的性质外,还发生α一基酸的特殊反应,如和稀硫酸共热发生脱羧作用,生成乙醛。个了,,精甩ccnco美酒书品科国好一分子但与浓硫酸共热时则失去一氧化碳变为乙酸。0讲月,电,中办靠家1表H.SO.CH.COOH+COCOOHCH-.26
乙酰乙酸是最简单的β-酮酸,不稳定,容易脱羧生成酮。110OCH,CCH.COOHCH--CH弹CO里求HV核表,#间所以乙酰乙酸在实验室中并不重要,但它的酯在有机合成中却很有用,是重要的化合物。我们将在后面专题讨论。第八节酸碱理论酸碱性是化学上最普遍现象之一。奥斯瓦尔德(Ostwaldw,1853基1932)和阿伦尼乌斯(ArrheniusSA,1859—1927)根据电离学说提出了酸碱定义根据这个定义,凡能生成氢离子或氢氧根离子的称为酸或碱。这个定义有很大局限性!首先它只局限于水溶液。例如,在乙醇钾的乙醇溶液中只有C,HO离子而没有OH离子。其次,在任何溶液中都不存在游离的氢离子。在水溶液中是H,O+,在醇溶液中是ROH寸,在氨溶液中是NH。第三,对碱的定义更是含糊不清。例如,氨或胺的分子组成中根本没有氢氧根,它们是在水溶液中间接地生成了氢氧粮来离子:RN+HORNH+OHH因此,1923年布朗斯特(BronstedjN)和路易斯又分别提出了各自的酸碱定义。现介绍这两种概念及其在有机化学中的应用。AAHOHA.MGO.H一、布朗斯特酸碱理论布朗斯特认为,凡是能释放质子的任何分子或离子都是酸,碱就是能与质子结合的分子或离子酸失去质子剩余的基团就是它的共碱(conjuigatebase共碱得到质子生成的物质就是它的共酸conjugateatid)例如不式品,海大学小大购,A校小光)二(,大ROHRO+H+RNH实RNH#SI#电·上述的例子中HOAc、ROHRN+H都是酸雨OAOR、RNH.都是碱,其中每一对都是共轭酸碱。例如,HOAc是OAc的共轭酸,而OAc是HOAc的共轭碱。对布朗斯特酸来说失去质子的能力愈强,酸性愈强,而其共轭碱的碱性就愈弱。这样,就使酸碱获得了一个相对的概念,不像奥斯瓦尔德那样地划分成两类截然不同的物质例如,乙酸对水来说是个酸,面水是全城国·基CHCOOH+OOCCOO(城大酸派)大趣(酸)同时,H,O+对CH,COO来说是个酸,而CHCOO是个碱,这可由上面的平衡中看出。水对CH,COO来说也是个酸,因为.27