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第十二章 羧酸衍生物 P.342. 一 定义与命名 P.342. 1 酰卤. :命名“酰基 + 卤”. ( X=F 、 Cl 、 Br 、 I ). 乙酰溴. 苯甲酰氯. 甲酰溴. 丙烯酰碘. 2 酸酐. :依来源命名. 乙(酸)酐. 乙丙酐. 顺丁烯二酸酐. 邻 - 苯二甲酸酐. 苯甲酸酐. 3 酯. :依来源的酸、醇命名。. 乙酸乙酯. 苯甲酸异戊酯. 邻苯二甲酸二乙酯. R-α- 甲基 -γ- 丁内酯. 乙二醇二丙酸酯. 4 酰胺. 命名:“酰基 + 胺”. 乙酰胺. N- 乙基乙酰胺.
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第十二章 羧酸衍生物 P.342 一 定义与命名 P.342 1 酰卤 :命名“酰基+卤” (X=F、Cl、Br、I) 乙酰溴 苯甲酰氯 甲酰溴 丙烯酰碘
2 酸酐 :依来源命名 乙(酸)酐 乙丙酐 顺丁烯二酸酐 邻-苯二甲酸酐 苯甲酸酐
3 酯 :依来源的酸、醇命名。 乙酸乙酯 苯甲酸异戊酯 邻苯二甲酸二乙酯 R-α-甲基-γ-丁内酯 乙二醇二丙酸酯
4 酰胺 命名:“酰基+胺” 乙酰胺 N-乙基乙酰胺 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF,常用的非质子型极性溶剂) β-甲基-δ-戊内酰胺 邻苯二甲酰亚胺
二 物理性质P.345 1 酸酐、酰氯:有刺激性;大多数的酯 :愉快气味。 2 氢键的影响 a 沸点高 酰胺 多为固体 可形成氢键 酸酐 酰氯 酯 液体 沸点低 不可形成氢键 b 沸点: > 221.2℃ 165℃ 3 低级酯易挥发,是良好的有机溶剂。如:乙酸乙酯。
三 结构P.342 L = X、OR、OCOR、NH2。 -L易离去的活性:酰卤 > 酸酐 > 酯 > 酰胺
四 化学性质 P.349 1 水解 - + + - +
酯的水解 皂化反应 RCOONa 反应机理 规律:A. 取代基愈大,水解愈难。 B. 吸电子,有利于水解反应。
水解反应的意义: 1)羧酸衍生物类药物,易水解,其水溶液在室温下放置即失效,临用时方配成溶液,如:青霉素钠 2) 酯类或酰胺类药物,在一定的pH范围内稳定,否则水解,故必须控制注射的pH范围。如:盐酸普鲁卡因注射液 pH 3.3-3.5 3)升高温度可加速羧酸衍生物类药物的水解,故对这类药物的注射剂进行消毒灭菌时,应控制温度和时间。
2 醇解 - + + - + (酯交换反应) 用途:用于合成酯,比酯化反应要好。
实例 (Schcott-Banmann反应) (制备阿斯匹林) (酯交换反应)
3 氨解 - + + - + (较难) 酰卤、酸酐的氨解: 用于酰胺的合成。 如:
实例 对羟基苯胺 对羟基乙酰苯胺 (解热镇痛药“扑热息敏”)
4 与金属化合物的反应 P.356 1)与RMgX作用 酮 醇 L= X、OCOR 、 OR。 如:
5 还原反应 P.357 1)LiAlH4还原:选择性还原,C=C、C≡C不受影响。 1°醇 1°胺 2)Rosenmund还原:H2,Pd / BaSO4 , 将酰卤变醛,余不影响。
3) Bouveault-Blanc反应:钠+醇 ,酯变醇, C=C、C≡C不受 影响。 4) 腈还原:得胺,催化氢化或AlLiH4。
6 酯缩合反应(Claisen缩合)P.358 α 乙酰乙酸乙酯 交叉酯缩合反应
( Dieckmann反应:分子内缩合,合成五、六元环。)
7 酰胺的特性 P.360 1) 酸碱性 ~中性 弱碱 弱酸 结论:吸电子,碱性减弱;供电子,碱性增强。 邻苯二甲酰亚胺钾
2) Hofmann降解(重排)反应: (用途:制备较纯的伯胺,少一个碳。) 如:
3) 脱水反应: 8 异羟肟酸铁反应(补充) 异羟肟酸 异羟肟酸铁:红- 紫 可用于鉴定羧酸衍生物羧酸(除酰卤外)。
五 制备 P.362 1 由羧酸制备 P.326,略 2 由羧酸衍生物转化 P.349,略 3 Beckmann重排 P.365,已学 :制备酰胺。
六 重要的羧酸衍生物 (补充) 1 酸酐 由于酰卤和酸酐的化学性质很活泼,难以稳定存在。所以,自然界中极少见。存在于斑蝥(máo,矛)等中药中的斑蝥素(具有环酐结构)只是一个特例。
3 重要的酰胺 1)乙酰胺 无色结晶,熔点81℃,沸点222℃。溶于水﹑醇。纯品无味,市售品因含杂质而带臭味。是一种优良的有机溶剂,可用于制药等。 2)丙烯酰胺与聚丙烯酰胺 丙烯酰胺(结构式见10.11),是最简单的不饱和酰胺。片状结晶,熔点84.5℃,溶于水及醇中。因含C=C,所以,可聚合成聚丙烯酰胺。 聚丙烯酰胺用作医用胶粘剂(游离单体含量不超过0.05%),使用聚丙烯酰胺凝胶电泳诊断病毒性疾病(如病毒性脑炎﹑病毒性胃肠炎等),具有很高的灵敏性﹑特异性,且可诊断不同型和株的病毒感染。
3)β-内酰胺类抗生素 临床使用的药物中,不少含有酰胺的结构。最常见的是青霉素和头孢菌素(旧称“先锋霉素”)两类抗生素。二者都含有β-内酰胺结构,称β-内酰胺类抗生素。其中,β-内酰胺环是这类抗生素发挥生理活性的必需基团。在和细菌作用时,β-内酰胺开环,再与细菌酰化,抑制其生长。具有杀菌能力强﹑副作用小﹑使用范围广的特点。结构如下:
七 乙酰乙酸乙酯 P.363 A.互为同分异构体; 1 互变异构: B.二者相互转化,达到动态平衡。 酮式,92.5% 烯醇式,7.5% 三种特性: A.与金属Na反应; B.使溴水褪色; C.使FeCl3显色。 互变异构现象广泛存在,随结构不同而异,如: 0.00015% 90.0%
2 乙酰乙酸乙酯的分解反应 稀OH- 酮式分解 浓OH- 酸式分解 3 α-H的活性:被取代
4 在合成上的应用 酮 酸 β-二酮 β-酮酸
实例1 一元酸
实例4-麦克尔(Michaele)加成 麦克尔(Michaele)加成:α、β-不饱和醛酮(酯、腈)与C-离子的1,4-亲核加成。P.288 , P.367
九 碳酸衍生物 P.368 1 光气(碳酰氯) 有剧毒,很活泼,可与水、醇 、氨发生反应: 水解 醇解 氨解
2 尿素(脲) P.369 动物及人尿中的代谢最终产物。 1) 弱碱性 硝酸脲,微溶于水,从尿中分离尿素。 2) 水解:参见酰胺的水解。
3) 加热反应与缩二脲反应 紫红色 缩二脲(或多肽)
十 油脂 P.538 (一) 结构 (二) 化学反应 (三) 油脂与中医药(补充) 我国中医药很早就使用油脂,造福人民的健康。以下略举数例。 战国时期《五十二病方》记载,以油脂(或酒醋)为粘合剂制成丸剂供内服。 在传统的中药炮制中,将净选或切制后的药物与一定量的食用油脂共同加热处理,称油炙法(又名酥炙法)。如羊脂炙淫羊藿。 在治疗小儿流涎时,中医常用油脂涂抹在下颏处,以防浸渍。此外,富含油脂的植物种仁(如火麻仁﹑柏子仁等),因质地润滑,中医常用作润下药(泻下药之一)。 明朝宋应星《天工开物》(1637年)卷十二“膏液”,有对油脂的系统专门论述。
十一 蜡 P.543 1 概述 蜡的主要成分是高级脂肪酸和高级饱和一元醇所形成的酯,此外,可能含有少量游离脂肪酸﹑脂肪醇和烃。 蜡在常温下为固体,比油脂硬而脆。理化性质与油脂相似,只不过在空气中更稳定,难皂化,难变质。
2 分类及用途 蜡依来源可分为动物蜡﹑植物蜡﹑矿物蜡三类。动物蜡主要有蜂蜡﹑虫(白)蜡﹑鲸蜡等;植物蜡主要有巴西(棕榈)蜡﹑甘庶蜡等;矿物蜡主要有褐煤蜡等;最常见的是蜂蜡﹑虫蜡﹑鲸蜡和巴西蜡四种。 蜂蜡是工蜂腹部蜡腺分泌的黄色固体,俗名“黄蜡”。用作软膏基质(如紫红膏)和蜡丸(如三黄宝蜡丸)。 虫蜡,亦称“四川白蜡”,简称“川蜡”,国际上称“中国虫蜡”。是寄生于女贞树或白蜡树的白蜡虫分泌物。产于四川等地,为我国特产。内服为强壮剂,外用为止血剂。在药剂学上又可作片剂包衣的打光剂。 鲸蜡是由抹香鲸头部取得的油腻物经冷却﹑压榨而得的粗结晶蜡,用以制药膏。 巴西棕榈蜡简称“巴西蜡”,又名“卡拿巴蜡”(carnauba wax)是附着于巴西棕榈树上的蜡。可以制鞋油﹑地板蜡﹑复写纸等。
6 药物举例 阿斯匹林 布洛芬 青霉素G钠