羧酸衍生物医学讲义.ppt

羧酸衍生物羧酸衍生物医学医学第一节 命名第二节 理化性质第三节 碳酸衍生物重点难点熟悉了解掌握羧酸衍生物的命名；酰卤、酸酐、酯、酰胺的水解、醇解、氨解等化学性质；羧酸衍生物结构与亲核取代反应活性的关系尿素的结构和基本化学性质羧酸衍生物的亲核取代反应机制；胍和丙二酰脲的结构命 名第一节有机化学（第9版）一、酰卤 酰卤的命名是在酰基后加卤素名称，称为“某酰卤”乙酰氯acetyl chloride 苯甲酰氯benzoyl chloride 环己基甲酰氯cyclohexanecarbonyl chloride有机化学（第9版）二、酸酐 由相同羧酸形成的酸酐命名时，只需在母体羧酸后加上“酐”字，称为“某酸酐”，且“酸”字常省略。不同羧酸形成的酸酐，命名时先写出简单羧酸的名称，再写出复杂羧酸的名称，最后加上“酐”字乙（酸）酐acetic anhydride乙丙（酸）酐acetic propanoic anhydride邻苯二甲酸酐phthalic anhydride有机化学（第9版）三、酯 一元羧酸和一元醇生成的酯称为“某酸某醇酯”，其中“醇”字常省略。内酯命名是将其相应的“酸”字变为“内酯”，用数字或希腊字母标明原羟基的位置乙酸乙酯ethyl acetate乙酸苄酯benzyl acetate5-己内酯5-caprolactone有机化学（第9版）三、酯 二元羧酸和醇生成的酯称为“某二酸某酯”乙二酸二乙酯diethyl ethanedioate乙二酸甲乙酯ethyl methyl ethanedioate乙二酸单乙酯oxalic acid monoethyl ester有机化学（第9版）四、酰胺 酰胺的命名称为“某酰胺”乙酰胺acetamide苯甲酰胺benzamide 2-溴丙酰胺2-bromopropionamide有机化学（第9版）四、酰胺 环状的酰胺被称为内酰胺。内酰胺的命名是在“酰胺”前加“内”字，并用数字或希腊字母标明原氨基位置，且省略“氨基”二字。二元羧酸的两个酰基与亚氨基或取代亚氨基相连接的环状化合物命名时称为“某酰亚胺”5-己内酰胺5-caprolactam 邻苯二甲酰亚胺phthalimide理化性质第二节有机化学（第9版）一、物理性质 低级酰卤和酸酐有刺激气味。挥发性酯常具有令人愉快的气味。酰卤、酸酐、酯比相应羧酸的沸点低；酰胺的熔点、沸点比相应羧酸高。羧酸衍生物溶于乙醚、氯仿、丙酮和苯等有机溶剂。低级酰胺（DMF）能溶解大多数有机化合物，且与水混溶，是很好的非质子性溶剂。名称结构式沸点（）熔点（）密度（g/cm3）乙酰氯CH3COCl51-1121.104乙(酸)酐(CH3CO)2O140-731.082乙酸乙酯CH3COOCH2CH377-840.901乙酰胺CH3CONH2221821.159N,N-二甲基甲酰胺HCON(CH3)2152.8-610.9445几种羧酸衍生物的物理常数（一）亲核取代反应有机化学（第9版）二、化学性质L：X、OCOR、OR、NH2、NHR、NR2等 Nu：OH、OR、NH2、NHR、NR2等1.亲核取代反应机制 有机化学（第9版）2.亲核取代反应活性二、化学性质（一）亲核取代反应亲核取代反应活性减弱有机化学（第9版）1.水解反应二、化学性质（二）酰卤的亲核取代反应2.醇解反应有机化学（第9版）3.氨解反应二、化学性质（二）酰卤的亲核取代反应有机化学（第9版）1.水解反应二、化学性质（三）酸酐的亲核取代反应2.醇解反应有机化学（第9版）3.氨解反应二、化学性质（三）酸酐的亲核取代反应有机化学（第9版）1.水解反应二、化学性质（四）酯的亲核取代反应有机化学（第9版）1.水解反应二、化学性质（四）酯的亲核取代反应(1)在碱性溶液中的水解反应机制有机化学（第9版）1.水解反应二、化学性质（四）酯的亲核取代反应(1)在酸性溶液中的水解反应机制有机化学（第9版）二、化学性质（四）酯的亲核取代反应2.氨解反应有机化学（第9版）3.酯缩合反应二、化学性质（四）酯的亲核取代反应有机化学（第9版）二、化学性质（四）酯的亲核取代反应3.酯缩合反应有机化学（第9版）二、化学性质（五）酰胺的亲核取代反应 由于酰胺分子中氮原子上的p轨道与羰基的键形成p-共轭，降低氮原子的电子云密度，减弱其接受质子的能力，从而使酰胺表现出弱碱性；同时，由于氮原子电子云密度的降低，增加了NH键的极性，其氢有离去的倾向，使酰胺又表现出弱酸性。p-共轭还使得酰胺比酰卤、酸酐和酯更稳定，其水解不仅需要强酸或强碱的催化，还需要长时间的加热回流。有机化学（第9版）(1)在酸催化下水解二、化学性质（五）酰胺的亲核取代反应有机化学（第9版）(2)在碱催化下水解二、化学性质（五）酰胺的亲核取代反应碳酸衍生物第三节 碳酸分子中的两个羟基被其他基团取代，所形成的化合物称为碳酸衍生物。有机化学（第9版）碳酸carbonic acid光气phosgene尿素urea 尿素又称脲，是碳酸的二元酰胺，是哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物之一。脲具有弱碱性，但不能使石蕊试纸变色，脲易溶于水和乙醇，难溶于乙醚。有机化学（第9版）一、尿素1.水解反应有机化学（第9版）2.缩二脲的生成在缩二脲的碱性溶液中加入少许硫酸铜溶液，溶液显紫红色或紫色，这个反应称为缩二脲反应。分子中含有两个或两个以上酰胺键结构的化合物（如草二酰胺、多肽和蛋白质）都能发生缩二脲反应。一、尿素缩二脲biuret 胍为无色结晶，熔点50，吸湿性极强，易溶于水。胍是一种很强的有机碱(pKa=13.8),其碱性与氢氧化钾相当。有机化学（第9版）二、胍胍quanidine胍基quanidino脒基quanyl 丙二酰脲为无色结晶，熔点245，微溶于水。其烯醇式表现出比乙酸（pKa=4.76）强的酸性（pKa=3.85），故丙二酰脲又称为巴比妥酸。有机化学（第9版）三、丙二酰脲 巴比妥酸本身无生物活性，其分子中的亚甲基上两个氢原子被乙基、苯基等烃基取代所形成的衍生物具有镇静、催眠和麻醉作用。这些药物总称为巴比妥类药物。有机化学（第9版）三、丙二酰脲巴比妥barbital苯巴比妥phenobarbital戊巴比妥pentobarbital 异戊巴比妥amobarbital 1.羧酸衍生物(酰卤、酸酐、酯、酰胺）的结构中都含有酰基。2.羧酸衍生物带部分正电荷的羰基碳容易受到亲核试剂的进攻，发生亲核取代反应。3.羧酸衍生物亲核取代反应的活性次序：酰卤酸酐酯酰胺。酰卤能转化成酸酐、酯和酰胺；酸酐能转化成酯和酰胺。但后者均不能直接转化成前者。4.羧酸衍生物可以发生水解、醇解和氨解反应，其结果是羧酸衍生物中的酰基取代了水、醇（或酚）、氨（或伯胺、仲胺）中的氢原子，形成羧酸、酯、酰胺等取代产物。5.脲具有一般酰胺的化学性质；有些胍的衍生物、丙二酰脲衍生物具有生理活性。