第十四章 羧酸衍生物

第十四章 羧酸衍生物第十四章 羧酸衍生物亲核加成-消除反应

还原反应酰胺和酯的特殊反应

烯酮的反应

14.1 14.1 命名与结构命名与结构羧酸羧酸 CHCH

33COOHCOOH 乙酸乙酸 phCOOH phCOOH 苯甲酸苯甲酸

酰卤酰卤 CHCH33COCl COCl 乙酰氯乙酰氯 phCOCl phCOCl 苯甲酰氯苯甲酰氯

酸酐酸酐 ((CHCH33CO)CO)

22O O 乙酸酐乙酸酐 ((phCO)phCO)22O O 苯甲酸酐苯甲酸酐

酯酯 CHCH33COOCCOOC

22HH55 乙酸乙酯乙酸乙酯 phCOOCphCOOC22HH55 苯甲酸乙酯苯甲酸乙酯

酰胺酰胺 HCON(CHHCON(CH33))22 N,N-N,N- 二甲基甲二甲基甲

酰胺 酰胺 ((DMF)DMF)phCON(CHphCON(CH

33))22 N,N-N,N- 二甲基苯二甲基苯甲酰胺甲酰胺

CHCH33CONHCHCONHCH

33 N-N- 甲基乙酰甲基乙酰胺胺

phCONHCHphCONHCH33 N-N- 甲基苯甲甲基苯甲

酰胺酰胺

CHCH33CONHCONH

22 乙酰胺乙酰胺 phCONHphCONH22 苯甲酰胺苯甲酰胺

腈腈 CHCH33CN CN 乙腈乙腈 phCN phCN 苯甲腈苯甲腈

结构结构 RCOGRCOG 中中 GG 与与 C=OC=O 形成形成

3344 大大键 ；给电子的共轭键 ；给电子的共轭效应和吸电子的诱导效应效应和吸电子的诱导效应综合作用的结果使羧酸衍综合作用的结果使羧酸衍生物的亲核加成生物的亲核加成 -- 消除反消除反应活性比羧酸高。应活性比羧酸高。

C=OR'

R(H) R'±»GÈ¡´úC=O

G

R(H)

CO

GR

G= X

O-C-R'

O

OR'NH2 (NHR'£¬NR'2)

R-C=N-H2O

õ£Â±

Ëáôû

õ¥

õ£°·

ëæ

活 性活 性 ： ： RCHORCHO>>RCOR’RCOR’>> RCOX RCOX >> (RCO) (RCO)

22O O >>RCOOR’ RCOOR’

>>RCONHRCONH2 2 ((>>RCONHR’ RCONHR’ >>

RCONR’RCONR’22)) >> RCN RCN >> RCOOH RCOOH

14.2 14.2 物理性质物理性质11 ．沸点 ．沸点

22 ．溶解度．溶解度

33 ．气味 ．气味

RCOXRCOX 和和 RCOOR’RCOOR’ 无分子间缔合，沸点相对较低；由于无分子间缔合，沸点相对较低；由于((RCO)RCO)

22OO 分子量大，而分子量大，而 RCONHRCONH22 易形成分子间氢键，所易形成分子间氢键，所

以沸点较高。以沸点较高。

RCOXRCOX 和和 ((RCO)RCO)22OO 不溶于水，碳数少的酰卤和酸酐遇水不溶于水，碳数少的酰卤和酸酐遇水

分解；分解； RCOOR’RCOOR’ 微溶于水；微溶于水； RCONHRCONH22 不溶于水，但不溶于水，但

HCON(CHHCON(CH33))22(( 简称简称 DMF)DMF) 和和 CH3CON(CHCH3CON(CH

33))22 与水互溶与水互溶。。 RCOXRCOX 和和 ((RCO)RCO)

22OO 有刺激性气味；有刺激性气味； RCOOR’RCOOR’ 有清香味；有清香味；RCONHRCONH

22 有腥味。 有腥味。

14.3 14.3 化学性质化学性质 I I —— —— 亲核加成亲核加成 -- 消除反消除反应应

亲核试剂的亲核试剂的亲核性亲核性和离去基团的和离去基团的离去性离去性共同影响共同影响反应的进行。反应的进行。

R-C-G

ONu-

R-C-G

O

Nu

-G-

R-C-Nu

O

含碳亲核试剂含碳亲核试剂

含氧亲核试剂含氧亲核试剂

含氮亲核试剂含氮亲核试剂

与各种金属有机化合物的反应与各种金属有机化合物的反应

水解、醇解水解、醇解

氨解氨解

11 ．与含碳亲核试剂的反应．与含碳亲核试剂的反应 ——与有机金属 ——与有机金属化合物的反应化合物的反应

注意能够生成酮的反应A. RLi 和 RMgX 低温与低温与 RCOXRCOX 、、 (RCO)(RCO)

22OO 反应生成反应生成酮酮 O

R-C-XR-C

R-CO

O

O

»òR'MgX O

R-C-R'

ͨ ¹ý½µµÍ ζÈÀ´¿ØÖÆ·´ Ӧͣ ÁôÔÚÉú³Éͪ ÕâÒ»²½¡£

O

CH3-C-ClCH3CH2CH2CH2MgCl

(C2H5)2O / FeCl3 -700C

O72%

CH3CH2CH2CH2MgCl

(C2H5)2O / FeCl3 ÊÒÎÂ

O

CH3-C-Cl

OH

O

Cl CH3MgI

-150C

O

CH3CH3 CH3

与与 RCOOR’RCOOR’ 反应生成反应生成醇醇

对称的仲醇对称的仲醇

O

R-C-OR'2 R'MgX H3

+OOH

R-C-R'

R'

O

RO-C-OR'3 R'MgX H3

+OOH

R'-C-R'

R'

O

H-C-OR'2 R'MgX H3

+OOH

R'-CH-R'

对称的叔醇对称的叔醇

S N

O

S

OMgBr

21.

2. H3+O

OH

S N

S

Br

OCH3

Mg

O

MgBr

OCH3

N COOCH3CH3OOC

N

OH HOCH3O

CH3O OCH3

OCH3

O

HC-OC2H5

1. 2 C4H9MgBr

2. H3+O

OH

如果酯的空间阻碍如果酯的空间阻碍大大，也可以停留在生成酮一步：，也可以停留在生成酮一步：

O

C2H5O-C-OC2H5

1. 3 C2H5MgBr

2. H3+O (C2H5)3COH

2. H3+O

O

O

O

O 1. 2 CH3LiO

O

OH H3+O OH

O

1. CH3Li

2. H3+OC-COOC2H5

CH3

CH3

C CCH3

CH3

CH3

O

70%

与与 RCONHRCONH22 、、 RCNRCN 可生成可生成酮酮

R-C-NH2

O R'MgXR-C-NHMgX

O

-R'HR'MgX

R-C-NHMgX

OMgX

R'

H3+O

R-C-R'

O

R-C NR'MgX

R-C NMgX

R' H3+O

R-C-R'

O

CH3-C-CH2-C-NH2

CH3

CH3

O1. 2 C6H5MgBr

2. H3+O

CH3-C-CH2-C-C6H5

CH3

CH3

O

1. C6H5MgBr

2. H3+O

OCH2CN CH2-C-

B. RB. R22CuLi——CuLi—— 只与只与醛醛、、酰卤酰卤生成生成酮酮

C. RC. R22Cd——Cd—— 只与只与酰氯酰氯生成生成酮酮

CH3-C-CH2-C-Cl

CH3 O

CH3-C=CH2

CH3

2CuLi+

-50C

CH3-C-CH2-C-CH2=C-CH3

CH3 O CH3

C2H5O-C-(CH2)8-C-Cl

OO(C2H5)2Cd

C2H5O-C-(CH2)8-C-C2H5

OO

总结：总结：R-C-NH2

O

R-C-OH

O

2 RMgX(2 R'Li)

2 RLi

R-C NR-C-Cl

O

R-C-X

O

R-C-H

O

RMgX(R'Li)

R2CuLi R2Cd

RCOR'

22 ．与含氧亲核试剂的反应——水解、醇．与含氧亲核试剂的反应——水解、醇解解

A. A. 水解生成羧酸水解生成羧酸RCOXRCOX 、、 (RCO)(RCO)

22OO

CH3-C-Cl

O H2OCH3-C-OH

O+ HCl (CH3CO)2O

H2OCH3-C-OH

O2

RCOOR’RCOOR’

R-C-OC2H5

O H2OR-C-OH

O+ C2H5OH

NaOH 250C

R=

Ïà ¶ÔËÙÂÊ

CH3 ClCH2 Cl2CH CH3CO Cl3C

1 290 6130 7200 23150Îüµç×Ó»ùÍŶÔõ¥µÄË®½âÓÐÀû

CH3-C-OR'

O H2O

CH3-C-OH

O+ R'OH

HCl 250C

R'=

Ïà ¶ÔËÙÂÊ

CH3 C2H5 (CH3)2CH (CH3)3C C6H5

1 0.97 0.53 1.15 0.69¿Õ¼ä×è° Ð¡¶Ôõ¥µÄË®½âÓÐÀû

酸催化酯的水解机理——可逆：酸催化酯的水解机理——可逆：

碱催化酯的水解机理——不可逆：碱催化酯的水解机理——不可逆： R-C-OR'

O H+

R-C-OR'

OH H2OR-C-OR'

OH

OH2

R-C OR'

OH

OHH

-R'OHR-C-OH

OH -H+

R-C-OH

O

OH-

R-C-OR'

OR-C-OR'

O

OH+ R'OR-C-OH

O

Ç¿¼îÈõËá

Ëá¼îÖкÍ+ R'OHR-C-O

O

碱催化酯水解可以达到碱催化酯水解可以达到 100%100% ，称为，称为皂化反应皂化反应。例如：。例如： H2O

NaOHCH3-C-OC2H5

OCH3-C-ONa

O+ C2H5OH

CH2OOCC17H35

CH2OOCC17H35

CH-OOCC17H35NaOH

CH2OH

CH2OH

CH-OHC17H35C-ONa

O3+

有人设计了如下的以有人设计了如下的以羟基特戊酸新戊二醇单酯羟基特戊酸新戊二醇单酯为原料合为原料合成成 3-3- 氯氯 -2,2--2,2- 二甲基丙酸二甲基丙酸的工艺，什么原因导致产率很低？的工艺，什么原因导致产率很低？

原因：酯的空间阻碍大，酸性条件下水解不利。原因：酯的空间阻碍大，酸性条件下水解不利。

HOCH2CCOOCH2CCH2OHCH3 CH3

CH3CH3

ôÇ»ùÌØÎì ËáÐÂÎì ¶þ́ ¼µ¥õ¥

SOCl2ClCH2CCOOCH2CCH2Cl

CH3 CH3

CH3CH3

HNO3

ËáÐÔÌõ¼þÏÂõ¥Ë®½â

ClCH2CCOOHCH3 CH3

CH3CH3

HOCH2CCH2Cl+ Éú³ÉµÄ3-ÂÈ-2,2-¶þ¼×»ù±û́ ¼±»HNO3Ñõ»¯³É3-ÂÈ-2,2-¶þ¼×»ù±ûËᣬ́ Ó¶øÍÆÒÆƽºâ£¬Ê¹·´ Ó¦½øÐе½µ×¡£HNO3

RCONHRCONH22 、、 RCNRCN

腈的水解机理：腈的水解机理：

R-C-NH2

OR-C-NHR'

O

R-C-NR'2

O H2O

H+»òOH- R-C-OH

O+ NH3 R'NH2 R'2NH

C-CH3

OH3

+OÒÒõ£±½°· NH- CH3C-OH

ONH2 +

±½ÒÒõ£°· CH2C-NH2

OH3

+OCH2C-OH + NH3

O

酸催化酸催化

R-C=N H+R-C=NH

H2OR-C=NH

OH2 -H+

R-C=NH

OHR-C-NH2

O

R-C-OH

OH3+O

碱催化 碱催化

R-C=NOH-

R-C=N

OH

-OH- R-C=NH

OHH2OR-C-NH2

OR-C-O

OH2O

OH-

B. B. 醇解生成酯醇解生成酯

RCOXRCOX 、、 (RCO)(RCO)22OO

R-C-G

O R'OH

H+»òOH- R-C-OR'

O+ HG

CH3-C-Cl

OCH3-C-OH

CH3

CH3

+ CH3-C-O

O-C-CH3

CH3

CH3N(CH3)2

NH(CH3)2Cl

63~68%

+

O

N

O

O O

NC

NC

CN

CN

O

N

O

O O

HOOC

HOOC

COOH

COOH

C2H5OH / H2O

KOH

»ØÁ÷ 5 Ìì

C-Cl

O+ HO

NH3C-

O

O + NH4Cl

HO

(CH3CO)2O

CH3COO

OOO C2H5OH

BF3 (C2H5)2O£¬ÊÒÎÂ

SOCl2OCl

O

O

O

O

O

n-C4H9OH

COOH

OC4H9

On-C4H9OH

H2SO4

OC4H9

O

OOC4H9

酯的醇解——酯的醇解——酯交换反应酯交换反应R''OH

H+ R-C-OR''

O+ R'OHR-C-OR'

O µÍ ·Ðµã́ ¼¸ß·Ðµã́ ¼

CH3OC HOCH2CH2OHO

COCH3

O

+Zn(OAc)2

Sb2S3COCH2CH2OO

C

O

n

µÓÂÚCH2OH

CH2OH

CH3OH

KOH

CH2OOCCH3

CH2OOCCH3

+ CH3COOCH3

OCH3

OCH3

O

OAc

H2O2, NaHSO4

CH3OH, ÊÒÎÂ

O

OCH3

OCH3

O

OAc

HO

OCH3

OCH3

OAc

RCONHRCONH22 、、 RCNRCN

腈的醇解机理：腈的醇解机理：酸催化酸催化

CH2=CH-C-NH2

O+ C2H5OH

OH-

CH2=CH-C-OC2H5

O+ NH3

C-NHCH3

OCH3OH

H+ C-OCH3

O+ CH3NH2

R-C=NH+

R-C=NHR'OH

R-C=NH

HOR'R-C=NH2

OR' H3+O

R-C-OR'

O

碱催化碱催化R-C=N

R'OR-C=N

OR'

R-C=NH

OR'R'OH

-R'O-

H2OR-C-OR'

O

OH-

C-H

OHCN

CHCN

OHC2H5OH

H+ CHCOOC2H5

OH

BrCH2CH2CH2CH2Br2 NaCN

NC(CH2)4CNC2H5OH

H+ C2H5OOC(CH2)4COOC2H5

总结——合成酯的方法：总结——合成酯的方法：R-C-OR'

OR-C-OH

O+ R'OH

H+

Ö±½Óõ¥»¯

R-C-X

O(RCO)2O + R'OH R-C-OR'

O

Ç׺˼ӳÉ-Ïû³ý

R-C-NH2

ORCN + R'OH

H+

»òOH- R-C-OR'

O

ÈÝÒ×½øÐÐ

²»Ò×½øÐÐ

R-C-OR'

O+ R''OH

H+

»òOH- R-C-OR''

O+ R'OH õ¥½»»»

R-C-O

O+ R'X R-C-OR'

O+ X-

Ç׺ËÈ¡´ú

R-C-R'

OR"COOOH

R-C-OR'

O+ R"COOH

(ÈÝÄɵç×ÓÄÜÁ¦R'>R)

ͪ µÄ¹ýËáÑõ»¯

33 ．与含氮亲核试剂的反应——氨解．与含氮亲核试剂的反应——氨解RCOXRCOX 、、 (RCO)(RCO)

22OO

O

O

O

2 NH3

O

O

NH2

O NH4

H+O

O

NH2

OH

3000C NH

O

ONH3 3000C

ÐγÉõ£°· ÓëÍÑˮͬʱ½øÐУ¬µÃµ½ÁÚ±½¶þ¼×õ£ÑÇ°· ¡£

OH

NH2

Cl-C-OC2H5

O OH

NH-C-OC2H5

O

O Cl

CH2Cl

(CH3)3CNHNH2

O NHNHC(CH3)3

CH2Cl

O

O

O

H2NCOOH

HR

R = -CH(CH3)2£»-CH2

+ N

O

O

COOHH

R

DMF

N2, 1000C

ONO

O

O

S

NNH2

NH

Zn(OAc)2

NNO

O

O

N

S

RCOOR’RCOOR’

O COOC2H5

NH2NH2 H2O

O CONHNH2

C2H5OOCCH2NH2 HCl

H-C-OCH3

O

(C2H5)3N H-C-NHCH2COOC2H5

O

NH2NH2 H2O

N

N

N

NCH3

CH3

SCH2COOC2H5N

N

N

NCH3

CH3

SCH2CONHNH2

NH

HOOC COOCH3

NH2

+(COCl)2

CH2Cl2

HNNH

O

COOCH3

与酰胺反应——与酰胺反应——酰胺交换反应酰胺交换反应

CH3-C-NH2

O

CH3-C-NHC2H5

O+ NH3+ C2H5NH2

H+

H2N-C-NH2

O+ 2 RNH2

H+

RNH-C-NHR

O

CH3NH2NH

O

NH

O NH2

总结——合成酰胺的方法：总结——合成酰胺的方法：

R-C-NHR'

OR-C-OH

O+ R'NH2

H+Ö±½Óõ£°· »¯

R-C-X

O(RCO)2O + R'NH2 R-C-NHR'

O

Ç׺˼ӳÉ-Ïû³ý

R-C-NH2

O H+

»òOH- R-C-NHR'

O

ÈÝÒ×½øÐÐ

R-C-OR'

O

+ R''NH2H+

»òOH- R-C-NHR''

O

õ£°· ½»»»+ R'NH2

R-C-R'H+

R'-C-NHR

O

(-OHÓë·´ ʽµÄR¶Ôµ÷ºóÔÙת» Î̄ª ͪ ʽ)

BeckmannÖØÅÅN

OH

与腈加成——生成与腈加成——生成脒脒NH3

R-C=N R-C=NNH3

R-C=NHNH2 ëß (ÐéÏßÄÚΪ ëß»ù)

NC C N=N C CN

CH3

CH3

CH3

CH3

żµªÒ춡ëæ(AIBN)Ö¬ÈÜÐÔ×ÔÓÉ»ùÒý·¢¼Á

1. 2 NH3HN=C C N=N C C=NH

CH3

CH3

CH3

CH3

NH2 NH2

2,2'-żµªË«(2-ëß»ù±ûÍé )ÑÎËáÑÎ(AAPH)

2HCl2. 2 HCl

Ë®ÈÜÐÔ×ÔÓÉ»ùÒý·¢¼Á

(CH3)2N-C N + (C2H5)2NH(C2H5)2NH HCl

(CH3)2N- C - N(C2H5)2

NH

ÐéÏßÄڵĽṹ ³ÆΪ ëÒ£¬ÊÇÒ»ÖÖÇ¿¼î¡£

R-C-G

OR'-C-OH

O+ R-C-OH

O

R'-C-G

O+

44 ．与羧酸的反应——羧酸交换．与羧酸的反应——羧酸交换

OCl

HO

Cl

O

OH

O

N

O

O

O - C - CF3

O

OCl

HO

Cl

O

O

O

N

O

O

55 ．活性中间体“．活性中间体“烯酮烯酮”的”的反应反应

烯酮烯酮 亲核试剂亲核试剂 ((H-H-NuNu) ) 产产物物

CHCH22=C=O H=C=O H22O (HO (HOHOH) CH) CH33COCOOHOH

NHNH33 (H (HNHNH22) CH) CH33COCONHNH22  

CC22HH55OOH CHH CH33COCOOCOC22HH55  

HHCl Cl CH CH33COCOClCl  

CHCH33COOCOOH (H (CHCH33COCO))22OO

CH2-C=O

HCH3-C-OH

O

OH

CH3-C-CH3

O CH2-C=O

H CH3

BrCH2-C-Br

O CH2-C=O

Br Br

7000C

7000C

Zn

CH2=C=O

CH2=C=O

CH2=C=O

+ H2O

+ CH4

+ ZnBr2

»î ÐÔÖмäÌå £ºÏ©Íª

CH2=C=ONu

CH2-C=O

Nu H-Nu

-Nu CH3-C=O

NuCH3-C-Nu

O

总结——羧酸及其衍生物之间的关系：总结——羧酸及其衍生物之间的关系：

R-C-OH

O

R-C-X

O

R-C-NH2

OR-C-OR'

OR-C-O-C-R'

O O

PX3»òSOCl2

P2O5/

R'OH/H+

NH3/H+

P2O5

RCN

H2O

H2O

H2O/OH-

H2O/H+»òOH-

H2O/H+»òOH-

R'COONaR'OH

R'OH

R'OH

R'OH

R'OH

NH3

NH3

NH3

NH3R-C-NH2

NH

R'NH2

14.4 14.4 化学性质化学性质 II —— II —— 还原反还原反应应11 ．催化加氢．催化加氢

R-C-X

O

R-C-NH2

OR-C-OR'

OR-C-O-C-R'

O O

RCN

H2/Pt

RCH2OH

RCH2OH

RCH2OH

RCH2NH2

RCH2NH2

º¬ÑõÀàôÈËáÑÜÉúÎï ±»»¹Ô Ϊ ´¼¡£

º¬µªÀàôÈËáÑÜÉúÎï ±»»¹Ô Ϊ °· ¡£

说明羧酸衍生物的活性比羧酸高，可以被催化加氢说明羧酸衍生物的活性比羧酸高，可以被催化加氢还原，分子内有其它对催化加氢敏感的基团也同时还原，分子内有其它对催化加氢敏感的基团也同时被还原。被还原。

22 ．还原剂．还原剂

RosenmundRosenmund 还原——将还原——将酰氯酰氯还原为还原为醛醛 催化剂：催化剂：Pd/BaSOPd/BaSO

44 ，， SS ，，喹啉 喹啉

C2H5O-C-CH2CH2C-Cl

O O Pd/BaSO4+ H2à ßø/S

C2H5O-C-CH2CH2C-H

O O

CH3-C-CH2-C-Cl

CH3

CH3

OPd/BaSO4+ H2

à ßø/SCH3-C-CH2-C-H

CH3

CH3

O

A. A. 酯的双分子还原酯的双分子还原

R-C-OR'

O Na

CH3 R-C-CHR

O OH

HOOC CNH2

PtHOOC CH2NH2

FeC-C2H5

O

1. HCN

2. (CH3)3SiClFe

C-C2H5

OSi(CH3)3

CN

2 LiAlH4

(C2H5)2OFe

C-C2H5

OH

CH2NH2

N

O O H2

10 % Pd/C NH

O O

机理：机理：

R-C-OR'

O

Na Na+ + e R-C-OR'

O NaË«×ÔÓÉ»ùñîºÏ R-C C-R

O Na O Na

OR' OR'

-OR'R-C-C-R

OO 2Na R-C-ONa

R-C-ONa

H2OR-C-CHR

O OH

ÀàËÆͪ µÄË«·Ö×Ó»¹Ô

O

OH

COOCH3

COOCH3

Na¼×±½

CH2-O-C-(CH2)kCH=CH(CH2)7CH3

CH-O-C-(CH2)mCH=CH(CH2)7CH3

CH2-O-C-(CH2)nCH=CH(CH2)7CH3

O

O

O

ËâÍ· ¹û ÓÍ

1. O3

2. O2

O3Ñõ»¯ÇжÏC=C

CH2-O-C-(CH2)kCOOH

CH-O-C-(CH2)mCOOH

CH2-O-C-(CH2)nCOOH

O

O

OCH3OH

õ¥½»»»µÃµ½¶þËáõ¥

CH3OOC(CH2)lCOOCH3Na

¶þ¼×±½

õ¥µÄË«·Ö×Ó»¹ Ô ³É»·

l-1

HO

O

ZnHCl

l-1

O

´Ë·½·¨ ¿ÉÒÔÒÔ47%µÄת »¯Âʵõ½»· Ê®Îåͪ

B. Bouveault-BlancB. Bouveault-Blanc 还原还原

机理：机理：R-C-OR'

O Na

R"OHRCH2OH

R-C-OR'

O

Na Na+ + e R-C-OR'

O Na eR-C-OR'

ONa R"OH-R"O- R-C-H

ONa

OR'

-R'O-

R-C-H

O eR-C-H

ONae

R-C-H

ONaRCH2OHR"OH

-R"O- R-C-H

ONa

H

R"OH-R"O-

COOCH3

COOCH3

NaCH3OH

OH

OH

COOCH3

COOCH3

NaCH3OH

OH

OH

SOCl2Cl

Cl

O

CH3

OCH3

Br

O Na

CH3OH, ÊÒÎÂOH

CH3

OCH3

Br

C. StephenC. Stephen 还原还原

CNCH3OSnCl2

HClCHOCH3O ·¼Ïã ëæ»¹Ô Îª ·¼Ïã È©

D. D. 金属氢化物还原剂金属氢化物还原剂 

金属还原剂

LiAlH4 LiBH4 NaBH4 B2H6LiAlH

(t-BuO)3

RCOCl RCH2OH RCH2OH RCH2OH   RCHO

(RCO)2O RCH2OH RCH2OH RCH2OH RCH2OH  

RCOOR’ RCH2OH RCH2OH   RCH2OH  

RCONH2RCH2NH2

    RCH2NH2 

RCN RCH2NH2       

(R=CH3(CH2)11)

COOCH3

ROOR

OR

LiAlH4

(R=CH3(CH2)11)

CH2OH

ROOR

ORO

FeCOOCH3

(CH2)4NH(CH2)2CH3

LiAlH4Fe

CH2OH

(CH2)4NH(CH2)2CH3

(C2H5OOC)2CHCH2CH2COOCH3LiAlH4

O

HO

HO OH

O

O O

CH3O

phCH2O O

LiAlH4

O-150C

OH

O O

CH3O

phCH2O

Cl

O

NH2 LiAlH4

THF, 600C

Cl NH2

14.5 14.5 酰胺和酯的特殊化学性质酰胺和酯的特殊化学性质11 ．酰胺的特殊性质．酰胺的特殊性质

A. A. 酸性 酸性 RCONHRCONH22 + R’ONa + R’ONa RCONHNa + RCONHNa +

R’OHR’OH R-C-NH2

O

R-C-NH

O+ H+

R-C=NH

O

Ò»°ãÇé¿öϵÄËáÐÔ˳Ðò£ºRCOOH > H2O > RCONH2 > ROH >RC CH >NH3

NH

O

O

K2CO3 NK

O

O

+ KHCO3 pKa=6.35

B. B. 形成亚胺形成亚胺

R-C-NH2

O+

R'-C-Cl

O

(R'CO)2O

R-C

O

R'-C

O

NHHCl

R'COOH+

C. C. 与与 HNOHNO22 反应——促进水解反应——促进水解

CH3-C C-NH2

O

CH3

CH3 HNO2

H2OCH3-C C-OH

O

CH3

CH3

D. HofmannD. Hofmann 重排重排

机理：机理：R-C-NH2

O+ Br2 + NaOH RNH2 + NaBr + Na2CO3

R-C-NH2

OR-C-NHBr

O+Br2+NaOH

NaOBr

+ HBr

C=OºÍ BrÁ½̧öÎüµç×Ó»ùÍÅʹNÉÏHµÄËáÐÔ̧üÇ¿OH-

R-C N Br

O

ͬ ²½½øÐÐC=NÐγÉBr-ÍÑÈ¥R-ǨÒÆ

-Br-

O=C=N-RÒìëæËáõ¥

H2ORNH2 + CO2

CH3-C C-NH2

O

CH3

CH3 Br2

NaOHCH3-C NH2

CH3

CH3

C-NH2

OCH3

Br2

NaOHph

H NH2

CH3

ph

H

烃基构型保持烃基构型保持

22 ．酯的热消除反应．酯的热消除反应

机理： 机理： CH3-CH-CH2-CH3

O-C-CH3

O

5000C CH3=CH-CH2-CH3 CH3-CH=CH-CH3+57% 43%

O O

H

5000C O O

H

O OH

˳ʽµÄHoffmannÏû³ý£¬Éú³ÉÈ¡´úÉÙµÄÏ©Ìþ£¬·´Ó¦¹ý³Ì ÖÐÎÞÖØÅÅ¡£

CH3 HOAc

HD

5000C

CH3 H

D

CH3 HOAc

HD

5000C

CH3 H

在稳定构像上，进行顺式消除反应：在稳定构像上，进行顺式消除反应：

CH3 OAc5000CH

CH3

DC2H5

CH2

HCH3

DC2H5

C6H5

C6H5

DHHAcO

AcO

C6H5

H

HC6H5

D

AcO

C6H5

HC6H5

D H 5000C C6H5

H

H

C6H5-AcOD

Îȶ¨¹¹ Ïñ

C6H5

C6H5

D HHAcO

AcO

C6H5

H

HC6H5

D

AcO

C6H5H

C6H5 D

H 5000C C6H5

H

D

C6H5-AcOH

Îȶ¨ ¹¹ Ïñ

比较比较 (1(1R,2R)-1-R,2R)-1- 氘氘 -1--1- 溴溴 -2--2- 甲基丁烷甲基丁烷在在 tt-BuOK-BuOK 作用下作用下的消除产物，和将该化合物先与的消除产物，和将该化合物先与 CHCH

33COONaCOONa 反应后再加反应后再加

热到热到 500500CC 得到的产物：得到的产物： D

Br HH CH3

C2H5

R

RD

Br H

C2H5

H CH3

Îȶ¨¹¹ Ïñ

D

Br

HC2H5

H

CH3 t-BuOK D

H

CH3

C2H5

´ÓÁ¢Ìå »¯Ñ§½Ç¶È£¬Â±́úÌþµÄHoffmannÏû³ýÊÇ·´ ʽÏû³ý ¡£

D

Br HH CH3

C2H5

R

R

D

H OAc

C2H5

H CH3CH3COONa

SN2Ç׺ËÈ¡´ú

D

H OAcH CH3

C2H5

S

R

תΪ ˳ʽ

D

H OAc

C2H5H

CH3

D

H

CH3

C2H5

µÚÒ»²½Îª SN2Ç׺ËÈ¡´ú£¬¹¹ ÐÍ· ת£¬µÚ¶þ²½Îª õ¥µÄÈÈÏû³ý£¬Ë³Ê½Ïû³ý£¬µÃµ½µÄ²úÎï ÓëÇ°ÕßÏà ͬ ¡£

酯的热消除中无重排：酯的热消除中无重排：

总结——消除反应：总结——消除反应：

OH H+ OH2 -H2OCH2

H

CH3

H

-H+

CH3COOH

H+OAc 5000C

  顺式顺式消除消除 反式反式消除消除HofmannHofmann 方方

向向酯的热消除酯的热消除

氮氧化物的热消除氮氧化物的热消除季铵碱的热消除季铵碱的热消除

强碱下强碱下 RX(X=Cl,Br,I)RX(X=Cl,Br,I) 的消除的消除碱性条件下碱性条件下 RFRF 的消除的消除

SaytzerffSaytzerff方向方向

碱性条件下碱性条件下 RX(X=Cl,Br,I)RX(X=Cl,Br,I) 的消的消除除

酸性条件下酸性条件下 ROHROH 的消除的消除