当前课程知识点:有机化学(下) > 第九章 含氧化合物 > 9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质 > 羧酸衍生物制备及物理性质
各位同学好
今天我们继续学习羧酸及其羧酸衍生物
羧酸衍生物的制备
羧酸及其衍生物的物理性质
首先我们一起来学习一下酰氯的制备
酰氯是羧酸衍生物中活性最高的化合物
也是常用的酰化试剂
酰氯通常是由羧酸与三氯化磷
五氯化磷或二氯亚砜反应制得
例如 正丁酸与三氯化磷或者五氯化磷
在加热的条件下反应
就可以生成正丁酰氯
苯甲酸与二氯亚砜在回流的状态下
可以制备得到苯甲酰氯
酸酐的反应活性仅次于酰氯
也是常用的酰化试剂
酸酐可以分为对称酸酐
和不对称酸酐
通常情况下
我们可以通过两分子羧酸在催化剂的作用下
自身脱水来制备对称酸酐
例如 两分子乙酸在五氧化二磷的作用下脱水
生成乙酸酐
对于不对称的酸酐
我们可以采用酰氯与羧酸钠反应制得
例如 乙酰氯与苯甲酸钠反应
可以制备苯乙酸酐
当两分子的羧酸来自同一分子时
会发生分子内脱水
例如邻苯二甲酸脱水生成邻苯二甲酸酐
失水后能生成五元环或者六元环的二元羧酸
只要加热就能生成酸酐
例如
丁二酸在加热的情况下可以脱水生成丁二酸酐
酯的反应活性介于酸酐和羧酸之间
以苯甲酸乙酯为例
我们一起来学习酯的制备方法
首先 我们可以通过酰化反应来制备酯
酰化试剂通常包括酰氯和酸酐
因此 我们可以采用苯甲酰氯为酰化试剂
与乙醇在低温或者是室温条件下反应
即可得到目标分子苯甲酸乙酯
也可以采用苯甲酸酐为酰化试剂
在酸的催化作用下与乙醇反应
制备苯甲酸乙酯
其次 酯也可以采用酸与醇脱水制备
苯甲酸与乙醇在硫酸的催化作用下
也可以制备苯甲酸乙酯
最后 苯甲酸乙酯也可以通过苯甲酸甲酯
与乙醇的酯交换反应来制备
酰胺的反应活性是羧酸衍生物中最低的
因此 我们可以通过酰氯 酸酐
酯 羧酸的氨解反应来制备酰胺
以苯甲酰胺的合成为例
我们一起来学习酰胺的制备方法
苯甲酰氯与氨水在低温下反应
即可制备苯甲酰胺
苯甲酸酐与氨水在室温条件下反应
可以制备苯甲酰胺
苯甲酸与苯甲酸甲酯在加热条件下
与氨水发生反应可以制得苯甲酰胺
两个酰基连在一个氮原子上的产物叫
做酰亚胺
代表化合物邻苯二甲酰亚胺
邻苯二甲酰亚胺是盖布瑞尔伯胺合成反应中的
重要试剂
它可以通过邻苯二甲酸酐的氨解 水解
加热脱水成环等系列反应来制备
在后面的学习中我们将详细的介绍
邻苯二甲酰亚胺在有机合成中的应用
现在大家思考一下
我们如何以邻二甲苯为原料
制备邻苯二甲酰亚胺呢
首先我们从产物出发
来进行反推
邻苯二甲酰亚胺
可以由邻苯二甲酸酐的氨解反应来制备
而邻苯二甲酸酐可以由邻苯二甲酸脱水生成
邻苯二甲酸由邻二甲苯的氧化来制备
经过分析之后
我们就可以写出完整的合成路线
邻二甲苯经过高锰酸钾的氧化之后
可以生成邻二苯甲酸
邻二苯甲酸在五氧化二磷的作用下
加热脱水生成邻苯二甲酸酐
邻苯二甲酸酐经过氨解和加热之后
可以生成邻苯二甲酰亚胺
现在大家再思考一下
如果以甲苯为原料
我们又该采用哪种合成路线
来制备邻苯二甲酰亚胺呢
同样的 我们要先从目标分子进行反推
邻苯二甲酰亚胺
可以由邻苯二甲酸酐的氨解反应来制备
邻苯二甲酸酐可以由邻苯二甲酸脱水生成
邻苯二甲酸由邻二甲苯的氧化来制备
邻二甲苯必然由甲苯制备
就用到了芳环上定位基团效应
邻二甲苯可以由对甲基苯磺酸
经过傅克烷基化反应 脱核酸基来制得
对甲基苯磺酸可以由甲苯的磺化反应制得
经过分析整理
我们就可以写出完整的合成路线
首先 甲苯与硫酸反应生成
对甲基苯磺酸经过傅克烷基化反应
加热脱磺酸基团之后
就可以得到邻二甲苯
邻二甲苯经过氧化之后可以得到邻二苯甲酸
邻苯二甲酸在五氧化二磷的作用下
脱水生成邻苯二甲酸酐
邻苯二甲酸酐经过氨解
加热脱水可以生成邻苯二甲酰亚胺
接着我们一起来学习
羧酸及其羧酸衍生物的物理性质
低级羧酸是具有臭味的液体
高级羧酸是无臭固体
低级羧酸溶于水
但高级羧酸不溶于水
能溶于酒精 乙醚等有机溶剂
在饱和一元羧酸中
由于羧基是一个亲水基团
可以与水形成氢键
例如 甲酸可以与水通过氢键作用
实现与水互溶
饱和一元羧酸的沸点
随着相对分子量的增加而增高
羧酸的沸点要高于质量相近的醇
这主要是由于羧酸分子之间
能够形成两个氢键
形成双分子的缔合二聚体
羧酸衍生物都是极性化合物
酰卤的沸点较相应的羧酸要低
酸酐的沸点较相对分子量的羧酸低
但比相应的羧酸要高
酯的沸点比相应的酸和醇都要低
酰胺的氨基上的氢原子
可以在分子间形成强的氢键
因此 酰胺的沸点比相应的羧酸高
接着我们一起来做一道题
结合我们今天讲的知识点
对于具有相同碳原子数的酰胺
羧酸 酰氯 醇
请按照沸点从大到小的排序下列化合物
答案应该是
乙酰胺大于乙酸 大于乙醇 大于乙酰氯
这节课我们学习了羧酸衍生物的制备
羧酸及其衍生物的物理性质
同学们 我们下节课再见
-8.1.1 紫外光谱的基本原理
--紫外光谱的基本原理
-8.1.2 紫外光谱与分子结构
--紫外光谱与分子结构
-8.1.3 紫外吸收波长影响因素
--紫外吸收波长影响因素
-8.1.4 最大吸收波长计算(一)
--最大吸收波长的计算(一)
-8.1.5最大吸收波长计算(二)
--最大吸收波长计算(二)
-8.1.6 紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
-8.2.1 红外光谱的简介
--红外光谱简介
--红外光谱简介简介
-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率
--分子结构和红外光谱的特征频率
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)
--烃及卤代烃红外光谱
-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)
--含氧氮有机物红外光谱
-8.2.5 红外光谱应用
--红外光谱的应用
--红外光谱的应用
-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理
--核磁共振谱基本原理
-8.3.1.2 化学位移
--化学位移
--化学位移
-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分
--自旋耦合和自旋裂分
-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析
--氢核磁谱图的解析
--氢核磁共振谱解析
-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)
--碳核磁共振谱上
--碳核磁共振谱(上)
-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)
--碳核磁共振谱下
--碳核磁谱(下)
-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)
--二维核磁谱图(一)
-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)
--二维核磁谱图(二)
-8.4.1 质谱简介
--质谱简介
--质谱简介练习题
-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型
--有机质谱中的主要离子类型练习题
-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排
--有机质谱中的裂解和重排习题
-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)
--烃类的质谱特征练习题
-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)
--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题
-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)
--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题
-8.4.7 质谱的解析
--质谱的解析
--质谱解析练习题
-8.5.1 单一谱图解析
--单一谱图解析
--单一谱图解析主观题
--单一谱图解析
-8.5.2 综合谱图解析
--综合谱图解析
--综合谱图解析主观题
--综合谱图解析客观题
-9.1.1 醇的命名和结构
--醇的命名和结构
--醇的结构和命名
-9.1.2 醇的制备
--醇的制备
--醇的制备
-9.1.3 醇的性质(一)
--醇的性质(一)
--醇的性质(一)
-9.1.4 醇的性质(二)
--醇的性质(二)
--醇的性质(二)
-9.1.5 醚的命名和制备
--醚的命名和制备
--醚的命名和制备
-9.1.6 醚的性质
--醚的性质
--醚的性质
-9.2.1 酚的命名、结构
--酚的命名、结构
--酚的命名和结构
-9.2.2酚的制备和物理性质
--酚的制备和物理性质
-9.2.3 酚的化学性质(一)
--酚的化学性质(一)
-9.2.4 酚的化学性质(二)
--酚的化学性质(二)
-9.3.1 醛酮的命名和结构
--醛酮的结构和命名
--醛酮的命名和结构
-9.3.2 醛酮的制备
--醛酮的制备
--醛酮的制备
-9.3.3 醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
-9.3.4 醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
-9.3.5 醛酮的性质(三)
--醛酮的性质(三)
--醛酮的化学性质(三)
-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名
--羧酸及其衍生物的结构、命名
-9.4.2 羧酸的制备
--羧酸的制备
--羧酸的制备
-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质
--羧酸衍生物制备及物理性质
-9.4.4 羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
-9.4.5 羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质
--羟基羧酸的制备及性质
-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)
--羧酸衍生物的性质(一)
-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)
--羧酸衍生物的性质(二)
-9.5.1 β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 硝基化合物的结构和命名
--硝基化合物的结构和命名
-10.2 硝基化合物的化学性质
--硝基化合物的化学性质
-10.3 胺的结构和命名
--胺的结构和命名
--胺的结构和命名
-10.4 胺的制备
--胺的制备方法
--胺的制备
-10.5 胺的化学性质(一)
--胺的化学性质(一)
-10.6 胺的化学性质(二)
--胺的化学性质(二)
-10.7 季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
-10.8 腈和异腈
--腈和异腈
--腈和异腈
-10.9 重氮盐的性质(一)
--重氮盐的性质(一)
-10.10 重氮盐的性质(二)
--重氮盐的性质(二)
-11.1 杂环化合物的分类和命名
--杂环化合物的分类和命名
-11.2 杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
-11.3 五元杂环化合物的性质
--五元杂环化合物的性质
-11.4 六元杂环化合物的性质
--六元杂环化合物的性质
-11.5 稠杂环化合物
--稠杂环化合物
--稠杂环化合物
-12.1 有机合成的任务
--有机合成的任务
--有机合成的任务
-12.2 有机合成路线的设计
--有机合成路线的设计
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
-有机化学下