羧酸及羧酸衍生物的重要反应及重要反应机理

第六章 羧酸及羧酸衍生物的性质及重要反应机理 一、羧酸的化学性质 1.酸性 羧酸具有酸性，诱导、共轭、场效应等对酸性强弱有影响。利用羧酸的酸性可以制备羧酸酯和羧酸盐。 2.亲核取代反应 这是羧酸在一定条件下转变成羧酸生物的反应。大多数亲核取代反应是通过加成-消除历程完成的。 3.还原反应 羧酸能被LiAlH4 和B2H6 还原成相应的伯醇。 4.α-H 的卤化（Hell-Volhard-Zelinsky 反应） 通过控制卤素的用量可以制备一元或多元的卤代羧酸，并进一步制备羟基酸和氨基酸 。 5.脱羧反应 羧酸在适当的条件下，一般都能发生脱羧反应，这是缩短碳链的反应。通常的脱羧反应表示如下： A 为-COOH、-CN、-（C=O）R、-NO2、-CX3、-C=O、C6H5-等吸电子基团时，脱羧反应相当容易进行。此外还有一些特殊的脱羧方法。 二元羧酸的脱羧规律是：乙二酸、丙二酸、加热失羧，丁二酸、戊二酸加热是水生成分子内酸酐，己二酸、庚二酸加热是水、失羧生成环酮。根据以上反应可以得出一个结论，在有机反应中有成环可能时，一般易形成五元环或六元环。这称为布朗克（Blanc）规则。 二、羧酸衍生物的化学性质 1.亲核取代反应 这是羧酸衍生物的转换反应。转换的活性顺序为： RCOX>CRCOOOCR>RCOOR′>RCONR2 酸和碱都能催化反应。 2.与有机金属化合物的反应 选用空阻大的酰卤，反应能控制在酮的阶段。选用甲酸酯，可以制备对称二级醇。选用碳酸酯，可制备三个烃基相同的三级醇。二元酸的环状酸酐可用来制备酮酸。酰胺氮上有活泼氢，一般不宜使用。 3.还原反应 一般还原反应归纳于下表： 反应物 还原剂 NaBH4 LiAlH4 催化氢化 B2H6 RCOCl Rosenmund法 RCHO + + RCH2OH RCOOOCR + + + + 2RCH2OH RCOOR′ + + 特殊催化剂 + RCH2OH R′OH RCONH2 + + 特殊催化剂 + RCH2NH2 RCN + + RCH2NH2 其他重要反应如：Claison 缩合、Reformatsky 反应、Darzens 反映、Perkin 反应、Bouveault-Blanc 反应、酮醇反应、酯的热裂等见重要反应机理。 三、羧酸和羧酸衍生物的制备 1. 羧酸的制备 2. （1）氧化法 甲基方庭、一级醇、醛经氧化生成和原料化合物碳原子数相同的羧酸。烯、炔、芳甲位有氢的侧链芳烃（芳甲位不含氢原子的侧链不被氧化）二级醇、三级醇、铜经氧化生成比原料化合物碳原子数少的羧酸。 （2）水解法 羧酸衍生物和腈均产生相应的羧酸（三级卤代烃，新戊级卤不能经腈来制备相应的羧酸）。 （3）有...