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第二节 羧酸衍生物
一、酰卤、酸酐、酯的构造和命名
羧酸衍生物是指羧酸分子中,羧基中的羟基被其它原子或原子团取代后生成的化合物。
最常见的酰卤是酰氯和酰溴,他们可根据相应的酰基来命名。例如:
羧酸酯常根据相应的羧酸和醇来命名。一元醇的羧酸酯叫做“某酸某酯”。例如:
二、酰卤、酸酐、酯的物理性质
低级的酰卤与酸酐都是具有强烈刺激性气味的液体,遇水即分解。高级的酰卤和酸酐为固体,不溶于水。
低级的羧酸酯是具有香味的液体,微溶于水,高级羧酸酯为蜡状固体,羧酸酯均溶于有机溶剂,许多有机物也能溶于羧酸酯中,故有些羧酸酯也可作为溶剂。
酰卤、酸酐和羧酸酯由于分子间不存在氢键,它们的沸点比相对分子质量相近的羧酸的沸点低得多。
三、酰卤、酸酐、酯的化学性质
酰卤、酸酐和羧酸酯在分子构造上有相似之处,故它们的化学性质相似,都能与水、醇和氨作用而发生水解、醇解和氨解反应。但它们的反应活性不同,以酰卤最活泼,酸酐次之,羧酸酯较不活泼。
(一)水解
(二)醇解
(三)氨解
酰卤、酸酐和羧酸与氨(或胺)发生氨解时的相同产物是酰胺(或N-取代酰胺)。
羧酸衍生物水解时都产生羧酸;醇解时都生成羧酸酯;氨解时都生成酰胺。因此,它们的水解、醇解和氨解又是水,醇,氨(或胺)分子中的一个氢(醇是羟基上的氢,胺是氮上的氢)被酰基取代的反应。这类在分子中引入酰基的反应称为酰化。酰卤、酸酐的反应活性大,易进行酰化反应,因此常作为酰化剂。
酰化反应在药物合成中具有重要意义。在某些药物中引入一个酰基,常可增加药物的脂溶性,改善体内吸收,降低毒性,提高或延长药效。例如:
四、重要的羧酸衍生物
(一)乙酐
乙酐又称醋酐,是常用的酰化剂,它是无色有刺激气味的液体,沸点140℃,工业上,醋酐用于合成醋酸纤维,染料,药物和香料等。
(二)邻苯二甲酐
邻苯二甲酐
酰化剂。它与某些酚类反应,能生成一些显色的化合物,例如,酚酞,荧光素等。
荧光素在碱性溶液中呈橙色,并有绿色荧光。当两个溴原子取代荧光素的氢原子后,再引进一个HgOH原子团,生成的化合物叫汞溴红(红汞),其水溶液为鲜红色,常用作杀菌消毒剂。
(三)光气和双光气
光气(COCL2)是碳酸的二酰氯,常温下为无色气体,能压缩成液体,沸点8.3℃,易溶于苯,甲苯。光气是一种窒息性毒剂。它和酰氯一样,性质活泼,能与水、醇、氨作用而分解,温度升高时,分解速率加快。
双光气