第14章羧酸衍生物酰基上的 亲核取代反应(1) 主要内容 ■几种类型的羧酸衍生物,结构及命名 ■酰基上的亲核取代反应(水解反应,醇解反应, 胺解反应),羧酸衍生物的亲核取代机理。 ■羧酸衍生物的亲核取代相对活性及相互转换
第14章 羧酸衍生物 酰基上的 亲核取代反应（1） 主要内容 ◼ 几种类型的羧酸衍生物,结构及命名 ◼ 酰基上的亲核取代反应（水解反应,醇解反应， 胺解反应），羧酸衍生物的亲核取代机理。 ◼ 羧酸衍生物的亲核取代相对活性及相互转换
■羧酸衍生物 类型 R-=C-X 酰卤 R一C十0一8-R酸酐 R-=COH R-C-OR 酯 羧酸 R一CmNH2(R) 酰胺
◼ 羧酸衍生物 R CO O H R CO X R CO O R CO O R' R CO NH2(R) C R O 酰卤 酸酐酯 酰胺 羧酸 类型
■羧酸衍生物的命名 酰卤 酸酐 Br CHa-C-CI CH, CH2CH--C-Br CH3C-0-C-CH3 乙酰氯 α-溴丁酰溴 醋酐(乙酸酐) Ph-C-Cl CI-C-C-CI cH3-C-o一c一cH2CH 苯甲酰氯 草酰氯 乙丙酐(乙酸丙酸酐) Cl--C-OCHa Ph 氯甲酸苄酯 顺丁烯二酸酐
◼ 羧酸衍生物的命名 酰卤 酸酐 CH3 C O Cl Ph C O Cl CH3CH2CH C O Br Br C O C Cl O Cl C OCH2Ph O Cl CH3 C O O C CH3 O CH3 C O O C CH2CH3 O O O O 乙酰氯 a-溴丁酰溴 苯甲酰氯 草酰氯 氯甲酸苄酯 顺丁烯二酸酐 乙丙酐（乙酸丙酸酐） 醋酐（乙酸酐）
酯 酰胺 H2c PhC-OC?H5 cH3-C一NH2cH3-C一NHPh 苯甲酸乙酯-甲基y丁内酯 乙酰胺 乙酰苯胺 CH3 CH 3 H-C-N cH3=C一N C? -C-OC2H5 CH 3 CH 3 丙二酸二乙酯 N,N二甲基甲酰胺N,N二甲基乙酰 (DMF) H3C=C一cH2C-0c2H5 NH 乙酰乙酸乙酯 己内酰胺
CH3 C O NH2 CH3 C O N CH3 CH3 H C O N CH3 CH3 NH O CH3 C O NHPh 酯 酰胺 Ph C O OC2H5 O H3C O CH2 C O C OC2H5 O C2H5O CH2 C O C OC2H5 O H3C a 苯甲酸乙酯 -甲基--丁内酯 丙二酸二乙酯 乙酰乙酸乙酯 乙酰胺 N, N-二甲基乙酰胺 乙酰苯胺 N, N-二甲基甲酰胺 (DMF) 己内酰胺
■羧酸衍生物性质分析 RcH2=C一X 羰基:可加成至饱和 RCH2-C-0-C-R L 可被亲核试剂取代 RCH-C-L RCH2C--OR H 离去基团 (Leaving group) RcH2C一NH2R) a-H:有弱酸性
L：可被亲核试剂取代 羰基：可加成至饱和 a-H：有弱酸性 离去基团 (Leaving group) ◼ 羧酸衍生物性质分析 C O X RCH2 C O O C O OR' C O NH2(R) C R O RCH2 RCH2 RCH2 RCH C O L H
酰基上的亲核取代 ●通式 Nu RC-L R一C-Nu or or hnu 反应类型 H2O R-C-OH 水解反应 H or OH R'OH R一C-L Rc—0R 醇解反应 H or OH RNH2 R-C-NHR 胺解反应
酰基上的亲核取代 水解反应 醇解反应 胺解反应 反应类型 R C O L Nu R C O Nu + L or HNu or HL R C O L R C O OH H2O H or OH R'OH R'NH2 R C O OR' R C O NHR' H or OH ⚫ 通式
酰基上的亲核取代的一般机理 亲核加成 消除 R-C-L R→C-LR—C—Nu+ 2 NI 碱性条件 或 OH OH 亲核加成 R-C-L R-C-=L R=c—LH 酸性条件 ⊙Nu Nu HNu 消除 OH 酰基上的亲核取代 R一CNu LH 亲核加成+消除
⚫ 酰基上的亲核取代的一般机理 酰基上的亲核取代 = 亲核加成 ＋ 消除 R C O L Nu R C O Nu R C + L O L Nu 亲核加成 消除 R C OH L HNu R C OH Nu R C + OH Nu L 亲核加成 消除 H R C OH Nu LH LH 或 碱性条件 酸性条件
酰基上的亲核取代相对速度(相对反应活性) R=c-c|>R=c-0c-一R>R一C-0R'>R一C一NH2(R) 两方面原因: ()羰基的亲电性不同(与加成步骤有关) R-C 6+ 正电荷密度大对加成步骤有利 诱导效应的影响:电负性:O>c|>N (3.5)(3.0)(3.0)
⚫ 酰基上的亲核取代相对速度（相对反应活性） R C O Cl R C O O R C O OR' R C O NH2 C R (R) O > > > 两方面原因： (i) 羰基的亲电性不同（与加成步骤有关） ➢ 诱导效应的影响 ： 电负性： O > Cl > N (3.5) (3.0) (3.0) R C O L + 正电荷密度大对加成步骤有利
共轭效应的影响: R-CEC 共轭较弱(C的3p轨 道参与共轭) R一c-OR'R一c=0R" 共轭较强 R一C一NH2 R一c〓NH2 (羰基性质减弱) (i)离去基团的离去能力(与消除步骤步骤有关) X>OC—R>OR'>NH2(R
(ii) 离去基团的离去能力（与消除步骤步骤有关） R C O OR' R C O OR' R C O NH2 R C O NH2 R C O Cl R C O Cl 共轭较弱（Cl的3p轨 道参与共轭） 共轭较强 （羰基性质减弱） ➢ 共轭效应的影响 ： X O C R OR' NH2(R) O > > >
1.羧酸衍生物的水解反应 H2o Rc—X HX H2O R—c—oH R一c-0-c Ho→c-R or oH or H2o Rc—OR" H or oh HOR R—c—0 H2O R一c一NH2(R) NH3(R) or oh
1. 羧酸衍生物的水解反应 C O X R C O O C O OR' C O NH2 (R) C R O R R R R C O OH H2O HX + HO C R O HOR' NH3(R) H2O H or OH H2O H or OH H2O H or OH or R C O O