《羧酸及其衍生物》PPT課件

第九章羧酸及其衍生物,羧酸,當羰基碳原子與羥基直接相連時成為羧基，分子中含有羧基的物質(zhì)是羧酸。羥基氧原子上的未共用電子對與羰基的鍵形成共軛體系，從而使羥基極性加大，羰基碳上電子云密度增高。因此，羧基具有酸性，同時羧基中的羰基碳對親核試劑的活性降低，不能與HCN、H2NOH等進行加成，羧酸性質(zhì)并不是酮和醇性質(zhì)的簡單加和。羧酸是一類新的有機化合物。,1命名,根據(jù)烴基分類，羧酸可分為脂肪羧酸和芳香羧酸，脂肪羧酸又分為飽和及不飽和羧酸。根據(jù)羧基數(shù)目，羧酸又分為一元、二元和多元羧酸。羧酸的命名方法有俗名及系統(tǒng)命名。俗名是根據(jù)它們的來源命名，如甲酸叫蟻酸，乙酸叫醋酸。羧酸的系統(tǒng)命名法是選擇含有羧基的最長碳鏈作為主鏈，并從靠近羧基的一端開始編號，羧基碳原子一般編號為1。,羧酸及其衍生物分子中，羧基只能在鏈的一端。因此，羧酸及其衍生物的同分異構(gòu)是由碳干異構(gòu)引起的。,3-甲基-2-丁烯酸3-(4-氯苯基)-丁酸(Z)-丁烯二酸(馬來酸),9-十八碳烯酸(油酸)12-羥基-9-十八碳烯酸(蓖麻油酸)或9-十八碳烯酸,2物理性質(zhì),10個碳以下的飽和一元羧酸是液體，高級脂肪酸是蠟狀固體。脂肪族二元酸和芳香酸都是結(jié)晶固體。低級脂肪酸有刺激性氣味，丁酸、己酸、癸酸等有難聞酸臭。羧酸分子間能形成氫鍵，因此羧酸的熔沸點很高。低級羧酸在固態(tài)、液態(tài)都以二聚形式存在，它們的沸點比分子量相同的醇還要高，甲酸在氣態(tài)也以二聚體存在。羧酸能與水形成氫鍵，因此，低級羧酸在水中有較好的溶解度。直鏈飽和一元羧酸的熔點隨碳原子數(shù)目增加呈鋸齒狀增高，含偶數(shù)碳原子的酸的熔點高于鄰近兩個奇數(shù)碳原子的酸，這是因為含偶數(shù)碳原子的羧酸的晶體排列對稱性好。低級羧酸能與水互溶，隨著烴基加大，在水中溶解度變小。,二元羧酸都是晶體，極性比一元酸強，它們的熔點比一元酸高，在水中的溶解度也比一元酸大。丁烯二酸的順反異構(gòu)體的熔點和溶解度與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)。順丁烯二酸結(jié)構(gòu)有利于形成分子內(nèi)氫鍵，而反丁烯二酸結(jié)構(gòu)有利于形成分子間氫鍵；反式丁烯二酸的對稱性比順式丁烯二酸好，極性較小。因此，反式丁烯二酸的熔點(300)比順式(140)高，但順式丁烯二酸的溶解度大。,3化學(xué)性質(zhì),羧酸是一類特殊的C=O雙鍵化合物。羧基由羰基和羥基兩部分組成，羥基的氧原子與羰基碳原子直接成鍵，并且羥基氧原子與羰基形成p-共軛體系。羧酸羥基O-H鍵上的電子云由于羰基的吸電子作用而偏向氧原子，質(zhì)子H+容易離去。另外，離去H+后的-COO-由于形成一個共軛體系，而獲得穩(wěn)定，因此羧酸表現(xiàn)出較強的酸性。,3.1酸性,一元羧酸的酸性一元羧酸是弱酸，在水溶液中，存在如下平衡：羧酸的pKa值一般在45之間，比碳酸(pKa=6.5)的酸性強，它們能與NaOH及NaHCO3發(fā)生如下反應(yīng)：羧酸、碳酸、醇和酚的酸性強弱順序如下：羧酸碳酸酚醇羧酸鹽與強酸反應(yīng)又可以游離出羧酸。利用羧酸成鹽的反應(yīng)，可分離羧酸和非酸性化合物；可鑒別羧酸；用作表面活性劑。,二元羧酸的酸性二元羧酸可以有兩步電離。例如，丙二酸的電離反應(yīng)為：二元羧酸的Ka1Ka2；二元酸的Ka1大于相同碳原子一元羧酸的Ka，但Ka2小于一元羧酸的Ka；隨著碳鏈增加,Ka1/Ka2的比值變小。,3.2羧基中羥基的取代反應(yīng),3.2.1酸酐的生成3.2.2酰鹵的生成酰鹵是有機合成中的常用試劑，可通過羧酸與三鹵化磷、五鹵化磷、亞硫酰氯作用來制取。用亞硫酰氯制備酰氯因產(chǎn)物除了酰氯外都是氣體，容易分離提純。,3.2.3酯的生成在強酸催化下，羧酸和醇反應(yīng)生成酯和水。羧酸與醇反應(yīng)生成酯的反應(yīng)叫酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)并且反應(yīng)速度很慢。如果將乙酸與乙醇在室溫下混合，需要15年才能達到平衡。所以酯化反應(yīng)需要在酸催化下進行。酸催化的酯化反應(yīng)與酯的酸性水解反應(yīng)是可逆過程，它是通過酰氧鍵斷裂方式進行的，酯化反應(yīng)速度與酸的濃度和醇的濃度有關(guān)，它是一個雙分子歷程。,酸催化的酯化反應(yīng)歷程,3.2.4酰胺的生成羧酸與氨作用生成銨鹽，加熱后失水生成酰胺。如果繼續(xù)加熱，可進一步失水成腈。腈水解可通過酰胺而轉(zhuǎn)化為羧酸，這實際上是上述反應(yīng)的逆過程。芳香族羧酸和二元酸同樣可以發(fā)生上述各種取代反應(yīng)。二元酸可生成單酰氯、單酯，也可生成雙酰氯、雙酯。,3.3還原,羧基比較難還原，但用氫化鋁鋰可將羧酸直接還原成醇。,3.4烴基上的反應(yīng),3.4.1-鹵代作用羧酸-H的鹵代反應(yīng)比醛酮困難一些，但在少量紅磷的作用下，Cl2、Br2可順利地取代-H生成-鹵代羧酸。從-鹵代羧酸出發(fā)可合成-羥基酸、-氨基酸等。3.4.2芳香環(huán)的取代反應(yīng)芳香羧酸無-H，取代只能發(fā)生在苯環(huán)上。羧基是間位定位基，發(fā)生親電取代時取代基進入羧基的間位。,3.5二元羧酸的受熱反應(yīng),不同的二元羧酸，由于羧基的相對位置不同，常表現(xiàn)出不同的反應(yīng)，產(chǎn)物也不相同。加熱條件下，乙二酸和丙二酸發(fā)生脫羧反應(yīng)。丁二酸和戊二酸發(fā)生脫水反應(yīng)形成環(huán)狀酸酐。己二酸和庚二酸在氫氧化鋇存在下發(fā)生脫羧和脫水反應(yīng)生成環(huán)酮。在有可能生成環(huán)狀化合物的條件下，總是比較容易形成五員環(huán)或六員環(huán),因為五員環(huán)或六員環(huán)的有機物比較穩(wěn)定。,4羧酸的結(jié)構(gòu)對酸性的影響,取代基對脂肪族羧酸酸性的影響與羧基直接或間接相連的原子或原子團，對羧酸的酸性具有不同程度的影響。當電負性比碳大的原子或原子團X取代羧酸烴基中氫原子后，表現(xiàn)出吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)(-I效應(yīng))，使化合物酸性增加。吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)既增加羧酸中羥基O-H鍵的極性，又能分散所形成的負離子中的負電荷，使負離子穩(wěn)定。因此取代基X的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)越強，化合物的酸性就越強；反之供電子誘導(dǎo)效應(yīng)(+I效應(yīng))使化合物酸性減小。,例1：比較下列化合物的酸性強弱順序。Cl3CCOOHCl2CHCOOHClCH2COOHCH3COOH解：氯原子是吸電子基，它連在飽和碳原子上時有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使羧酸酸性增加。且隨著氯原子的數(shù)目增加，吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)增加，羧酸的酸性也增加，因此這些化合物的酸性強弱順序為：Cl3CCOOHCl2CHCOOHClCH2COOHCH3COOH例2：由于吸電子能力強弱次序為FClBrI，故一鹵代乙酸酸性強弱次序為：FCH2CO2H(pKa=2.66)ClCH2CO2H(pKa=2.86)BrCH2CO2H(pKa=2.89)ICH2CO2H(pKa=3.12)CH3CO2H(pKa=4.74),例3：誘導(dǎo)效應(yīng)沿鍵傳遞，但隨著距離的增長而迅速減弱。例如電負性較大的氯原子有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，一氯代丁酸酸性隨著Cl原子離羧基距離增大而減弱。一氯代丁酸酸性強弱次序為：CH3CH2CHClCO2H(pKa=2.84)CH3CHClCH2CO2H(pKa=4.06)CH2ClCH2CH2CO2H(pKa=4.52)例4：與氫相比，烷基是給電子基，故飽和一元酸的酸性比甲酸弱。從誘導(dǎo)效應(yīng)考慮也可以解釋二元羧酸Ka1和Ka2之間的關(guān)系。COOH是吸電子基團，表現(xiàn)為吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，而COO-是給電子基團，表現(xiàn)為給電子誘導(dǎo)效應(yīng)。因此，在二元羧酸中，Ka1Ka2，但隨著碳鏈增加，誘導(dǎo)效應(yīng)減小，Ka1和Ka2之間的差別減小，Ka1/Ka2的比值減小。,取代基對苯甲酸酸性的影響取代苯甲酸分子中取代基的共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)往往同時存在，這時取代基對苯甲酸酸性的影響是兩種電子效應(yīng)共同作用的結(jié)果。例如，HO，CH3O和H2N取代的苯甲酸，就誘導(dǎo)效應(yīng)來看是吸電子效應(yīng)，可使苯甲酸根離子的負電荷分散，增加苯甲酸的酸性。但從共軛效應(yīng)來看是供電子效應(yīng)，使苯甲酸根離子的負電荷更集中，降低苯甲酸的酸性。顯然，這兩種電子效應(yīng)的作用相反。由于供電子共軛效應(yīng)大于吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，因此，兩種相反電子效應(yīng)的綜合作用結(jié)果使苯甲酸的酸性減弱。鹵素F，Cl，Br，I取代的苯甲酸，雖然也存在供電子共軛效應(yīng)和吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，但由于供電子共軛效應(yīng)小于吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，因此鹵素取代苯甲酸的酸性增加。,對于NO2，CN等強吸電子基取代的苯甲酸，卻是另外一種情況。這些強吸電子取代基的共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子效應(yīng)，這兩種作用都使苯甲酸的酸性增加。例如，對位取代苯甲酸酸性強弱次序如下：,5重要代表物,羧酸在動植物體內(nèi)有重要作用，在一切生物體內(nèi)，都含有各種各樣的羧酸，包括最簡單的甲酸，以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜有重要生理作用的羧酸。5.1甲酸又稱蟻酸。無色有刺激性的液體。腐蝕性極強，使用時避免與皮膚接觸。甲酸結(jié)構(gòu)特殊，既有羧基結(jié)構(gòu)，又有醛基結(jié)構(gòu)，因此有酸性和還原性。能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能使高錳酸鉀褪色。甲酸可作消毒或防腐劑，在工業(yè)上用作還原劑和橡膠凝聚劑，也用來合成酯和某些染料。5.2乙酸俗稱醋酸。無色有刺激性液體。無水乙酸又稱冰醋酸。乙酸是重要的化工原料，可以合成許多有機物，如醋酸纖維、醋酐、醋酸酯，是染料工業(yè)、香料工業(yè)、制藥工業(yè)、塑料工業(yè)不可缺少的原料。,5.3苯甲酸俗名安息香酸。白色結(jié)晶，易升華，微溶于水，其鈉鹽是溫和的防腐劑，用于藥物和食品中。5.4乙二酸俗名草酸。無色晶體。除具有一般羧酸性質(zhì)以外，還有還原性，能被高錳酸鉀氧化。在定量分析中常用草酸來滴定高錳酸鉀。草酸可以和許多金屬生成絡(luò)離子，可用來除去鐵銹或藍墨水的痕跡。5.5丁二酸俗稱琥珀酸。無色晶體，加熱易失水成環(huán)狀內(nèi)酐。在合成上是制備五員雜環(huán)及醇酸樹脂的原料。在醫(yī)藥上有抗痙攣、祛痰及利尿的作用。5.6鄰苯二甲酸及對苯二甲酸鄰苯二甲酸是白色晶體，不溶于水。它及其酐是制造染料、合成樹脂、增塑劑的重要原料。對苯二甲酸也為白色晶體，微溶于水。是制造滌綸樹脂（的確良）的主要原料。,5.7丁烯二酸丁烯二酸有順式及反式兩種幾何異構(gòu)體。順丁烯二酸俗稱馬來酸，用于合成樹脂，并作油脂的防腐劑。反丁烯二酸俗稱富馬酸。順反異構(gòu)體在物理性質(zhì)上有較大差距。順式熔點低，在水中溶解度大，酸性強，此外，熱穩(wěn)定性差，偶極矩大。反式異構(gòu)體結(jié)構(gòu)比較對稱，偶極矩小，分子內(nèi)能低，熱穩(wěn)定性高。順丁烯二酸和反丁烯二酸結(jié)構(gòu)中的誘導(dǎo)效應(yīng)和場效應(yīng)（通過空間傳遞的誘導(dǎo)效應(yīng)）如上圖。,比較（1）與（3）可以看出，在順、反丁烯二酸分子中，羧基均對另一羧基氫存在I效應(yīng)，但在順丁烯二酸（1）結(jié)構(gòu)中存在一個羧基對另一個羧基的F效應(yīng)（吸電子的場效應(yīng)），而反丁烯二酸（2）不存在F效應(yīng)，因此，順式異構(gòu)體的Ka1值比反式異構(gòu)體的大。即：Ka1,反Ka2,順順丁烯二酸由于兩個羧基相距較近，受熱易失水形成分子內(nèi)酸酐（順酐），而反式異構(gòu)體形成分子內(nèi)酸酐則必須先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能較高的順式異構(gòu)體，故需要300以上的高溫。,第九章羧酸及其衍生物,羧酸衍生物,羧酸分子中羧基上的羥基被其它原子或原子團取代后生成的化合物，稱為羧酸衍生物，通常所指的羧酸衍生物有酰氯、酸酐、酰胺、酯和腈。除腈以外的羧酸衍生物都含有?；?。,1命名,羧酸衍生物的名稱可簡單地從相應(yīng)的羧酸名稱獲得。例如：酸酰氯酸酐酰胺腈酯CH3COOHCH3COCl(CH3CO)2OCH3CONH2CH3CNCH3COOCH3乙酸乙酰氯乙酐乙酰胺乙腈乙酸甲酯另外，還有一些較復(fù)雜的衍生物的命名。例如：,馬來酐,乙丙酐,環(huán)己(基)甲酸甲酯,N,N-二甲基乙酰胺,N-甲基鄰苯二甲酰亞胺,原甲酸三乙酯,己內(nèi)酰胺,己內(nèi)酯,2物理性質(zhì),酰氯和酸酐都是對粘膜有刺激性的物質(zhì)。大多數(shù)酯有令人愉快的香氣。在羧酸衍生物中，酰胺分子間可以通過氫鍵而形成高度締合分子，酰胺的沸點高于相應(yīng)羧酸。隨著氮原子上的氫被烴基取代，氮取代酰胺的締合程度減小，沸點降低。但是氮取代酰胺仍可以通過偶極締合而形成締合分子。因此，N,N一二取代酰胺的沸點仍高于相應(yīng)羧酸。酰氯、酯的沸點比羧酸低；酸酐的沸點比相應(yīng)的羧酸沸點高。酰氯和酸酐遇水則分解為酸。酯由于沒有締合性能所以在水中的溶解度比相應(yīng)的酸低。低級酰胺易溶于水。,3化學(xué)性質(zhì),3.1水解羧酸衍生物與水發(fā)生的親核取代反應(yīng)也叫羧酸衍生物的水解反應(yīng)。羧酸衍生物的水解反應(yīng)產(chǎn)物是羧酸。酰氯遇水激烈水解，乙酰氯的蒸汽能被空氣中所含的水分水解而產(chǎn)生煙霧。隨著酰氯分子量加大，水解速度減慢。芳香族酰氯水解速度較慢，加熱或加堿催化能使水解速度加快。酸酐的水解速度比酰氯小。酸酐的水解不需要酸堿作催化劑，但需要加熱。酯和酰胺的水解需要酸或堿作催化劑，并且需要加熱。N-取代酰胺和N，N-二取代酰胺的水解更困難。,酰胺在酸性溶液中水解，得到羧酸和銨鹽，在堿作用下水解時，則得羧酸鹽并放出氨。酯的水解反應(yīng)歷程酯水解反應(yīng)的歷程研究得很多。酯水解反應(yīng)為：大多數(shù)酯在酸性或堿性溶液中水解都是酰氧鍵斷裂，而且是雙分子反應(yīng)歷程。,酯的水解反應(yīng)歷程,酯的堿性水解酯的水解反應(yīng)是由親核試劑OH-進攻酯基上帶有部分正電荷的碳。將含有O18的酯水解，有產(chǎn)物RO18H生成。這說明，酯的水解反應(yīng)是按酰氧鍵斷裂方式進行的。酯水解反應(yīng)不是SN2歷程，而是加成-消除過程。首先是親核加成生成一個四面體中間體，然后再消去ROH生成RCOOH。,堿催化酯水解反應(yīng)是酰氧鍵斷裂的雙分子親核加成-消除反應(yīng)歷程。用BAC2表示。反應(yīng)的最后一步是不可逆的，因為RCOOH的酸性比ROH強得多。因此，整個堿催化酯水解反應(yīng)是不可逆的，是可以進行到底的。酯的堿性水解也叫皂化反應(yīng)。RCOOR中R的吸電子性使反應(yīng)速度加快。例如：堿催化酯水解反應(yīng)速度從小到大次序是：CH3COOCH3ClCH2COOCH3Cl2CHCOOCH3CH3COCOOCH3Cl3CCOOCH3。因為R的吸電子性大小次序是：CH3CH2ClCHCl2CH3COOCH(CH3)2CH3COOC(CH3)3；CH3COOC2H5CH3CH2COOC2H5(CH3)2CHCOOC2H5(CH3)3CCOOC2H5,酯的酸性水解反應(yīng)酯的酸性水解反應(yīng)與酯化反應(yīng)是可逆進行的，一般酸催化酯水解反應(yīng)是通過酰氧鍵斷裂方式進行的，水解速度與酸的濃度和酯的濃度有關(guān)，是一個雙分子歷程，用AAC2表示。酯的酸性水解反應(yīng)對立體效應(yīng)較敏感。隨著R或R的體積加大，酯的水解反應(yīng)速度減慢。例如：鹽酸催化下，酯水解反應(yīng)速度大小次序為：CH3COOCH3CH3COOCH2CH3CH3COOCH(CH3)2,酯的酸性水解反應(yīng)對電子效應(yīng)不太敏感。當R為供電子基時，雖不利于H2O進攻，但有利于H+進攻。H+與羰基氧原子結(jié)合形成正離子以后，有利于親核試劑H2O的進攻；當R為吸電子基時，有利于親核試劑H2O的進攻。其它羧酸衍生物的水解反應(yīng)類似于酯水解反應(yīng)歷程。,3.2醇解羧酸衍生物與醇發(fā)生的親核取代反應(yīng)也叫醇解反應(yīng)。羧酸衍生物的醇解反應(yīng)與水解反應(yīng)相類似，醇解反應(yīng)的產(chǎn)物是酯。醇解反應(yīng)一般在酸堿催化下進行，以增加反應(yīng)速度。酯的醇解反應(yīng)也叫酯交換反應(yīng)。,酯交換反應(yīng)可用于合成難合成的或不能用直接法合成的酯，如酚酯和烯醇酯。例如：酯交換反應(yīng)可用于工業(yè)生產(chǎn)中。例如合成生產(chǎn)滌綸的原料對苯二甲酸二(乙二醇)酯。,3.3氨解羧酸衍生物與氨(胺)發(fā)生的親核取代反應(yīng)叫氨解反應(yīng)。氨解反應(yīng)的產(chǎn)物是酰胺。羧酸衍生物的氨解反應(yīng)也是加成-消除過程。酰鹵與氨(胺)迅速反應(yīng)，有時甚至猛烈反應(yīng)，生成酰胺和HCl，而HCl與未反應(yīng)的氨(胺)生成鹽，降低反應(yīng)產(chǎn)率。為了提高反應(yīng)產(chǎn)率，常加入過量的氨或吡啶、無機堿以除去生成的HCl。,酸酐與氨(胺)反應(yīng)不需要催化劑就能進行，生成酰胺和羧酸。環(huán)狀酸酐與氨(胺)反應(yīng)得到的酰胺羧酸易脫水為環(huán)狀酰亞胺。例如：酯的氨解要在堿性催化劑存在下才能反應(yīng)，而酰胺的氨解比較困難，一般不能用于合成。,羧酸及羧酸衍生物的親核取代反應(yīng)機理,羧酸和羧酸衍生物與親核試劑發(fā)生親核取代的一般過程如下：羧酸及其衍生物與親核試劑反應(yīng)的總結(jié)果是一個親核試劑Nu-取代了L-，是一個親核取代反應(yīng)。反應(yīng)分兩步，第一步是親核加成反應(yīng)，第二步是消除，其歷程是加成-消除機理?？偟姆磻?yīng)速度與兩步反應(yīng)有關(guān)，哪一步是決定反應(yīng)速度的步驟取決于親核試劑和羧酸及其衍生物的性質(zhì)。但一般第一步是決定反應(yīng)速度步驟。在反應(yīng)過程中，羰基碳原子的軌道雜化經(jīng)過了從sp2sp3sp2變化的過程。,影響羧酸或羧酸衍生物親核取代反應(yīng)活性的因素,羧酸或羧酸衍生物與親核試劑的反應(yīng)就其結(jié)果來說是親核取代反應(yīng)。但是，羧酸和羧酸衍生物與親核試劑的取代反應(yīng)，也還是經(jīng)歷了羰基與親核試劑的加成步驟。因此，凡能夠促進親核加成的因素，可以增加反應(yīng)速率。所不同的是，對于羧酸或羧酸衍生物與親核試劑的反應(yīng)，能夠促進消除過程的因素也可以增加反應(yīng)速率。因此，總的反應(yīng)速率是親核加成和消除兩個過程的綜合結(jié)果。,立體因素的影響：當羰基上取代基和親核試劑Nu-的體積加大時，對反應(yīng)不利。對于羧酸或羧酸衍生物與親核試劑進行的親核取代反應(yīng)，電子效應(yīng)比立體因素的影響更大，并且還受到消除步驟的制約，單獨考慮立體因素的影響可能與綜合結(jié)果不一致。但對于同一類化合物與相同的親核試劑的反應(yīng)或者相同的化合物與同一類親核試劑的反應(yīng)，例如不同羧酸酯的水解或者同一羧酸與不同醇的酯化反應(yīng)，遵循上述討論的規(guī)則。酯水解反應(yīng)的速率大小次序如下：CH3COOCH3CH3COOC2H5CH3COOC3H7HCOOCH3CH3COOCH3CH3CH2COOCH3羧酸酯化反應(yīng)的速率大小次序如下：乙酸與不同醇的反應(yīng):CH3OHC2H5OHC3H7OH不同羧酸與乙醇的反應(yīng):HCOOHCH3COOHCH3CH2COOH,羧酸衍生物中離去基團L對反應(yīng)活性的影響羧酸和羧酸衍生物RCOL中，L分別為羥基(-OH)，鹵素(-X)，酰氧基（-OCOR），烷氧基(-OR)和氨基(-NH2)。L作為離去基團，經(jīng)歷了羧酸及其衍生物與親核試劑反應(yīng)的加成和消除兩個步驟。因此，羧酸及其衍生物RCOL中L對它們與親核試劑反應(yīng)的影響是L對兩步反應(yīng)影響的綜合結(jié)果。對羧酸及其衍生物與親核試劑反應(yīng)的第一步的影響因素與對醛酮親核加成反應(yīng)的影響因素是相同的：吸電子作用使羰基碳原子更活潑而有利于反應(yīng)；大的基團的存在會阻礙反應(yīng)，因為中間產(chǎn)物的四面體結(jié)構(gòu)比反應(yīng)物的平面結(jié)構(gòu)更擁擠。羧酸及其衍生物RCOL中L對它們與親核試劑第一步反應(yīng)的影響主要是電子效應(yīng)的影響。,羧酸衍生物所對應(yīng)的L吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)大小順序為：ClOCORORNH2L的孤電子對與羰基C=O的鍵形成p-共軛體系，表現(xiàn)為供電子共軛效應(yīng)。結(jié)果使羰基碳原子的正電性降低，導(dǎo)致羧酸衍生物進行親核加成反應(yīng)的活性降低。p-共軛作用越強，羧酸衍生物進行親核加成反應(yīng)的活性越低。原子半徑和電負性大小越接近的兩個原子所形成的共軛越有效，加成反應(yīng)活性越小。因此，與碳原子形成共軛體系的能力大小次序為：NOCl。綜合考慮羧酸衍生物RCOL中的供電子共軛效應(yīng)+C和吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)I，羧酸衍生物RCOL與親核試劑第一步加成反應(yīng)活性大小順序為：RCOCl(RCO)2ORCOORRCONH2。,羧酸衍生物RCOL中的L是RCOL與親核試劑進行親核加成-消除反應(yīng)中第二步反應(yīng)的離去基團。如果L的離去傾向越大，則越容易離去，反應(yīng)活性就越大。L離去以后的存在形式是負離子L-。因此，L的離去傾向由L-的穩(wěn)定性決定。L-作為一種Lewis堿，堿性越弱越穩(wěn)定，相應(yīng)地，L的離去傾向就越大。L-堿性大小順序為：NH2-RO-RCOO-Cl-。因此，離去基團L的離去傾向大小順序為：NH2RORCOORRCONH2酰氯酸酐酯酰胺,3.4酯縮合反應(yīng),羧酸酯分子中的-碳上的氫被酯基所活化，在堿的作用下，兩分子酯失去一分子醇，得到-酮酸酯，這個反應(yīng)稱為Claisen酯縮合反應(yīng)其反應(yīng)過程如下Claisen縮合反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。在實驗中，產(chǎn)物為CH3COCHCOOC2H5Na。這是因為產(chǎn)物乙酰乙酸乙酯的-H酸性比乙醇強，只有將反應(yīng)液酸化后，才能得到產(chǎn)物乙酰乙酸乙酯。,+C2H5OH,如果用兩個都具有-H的不同酯縮合，產(chǎn)物會有4個，無合成價值，但如果兩個酯中，只有一個有-H，則可以通過控制反應(yīng)條件，得到單一的產(chǎn)物。通過這個反應(yīng)，在酯的-位引入了一個酯基或一個醛基，在有機合成上很有意義。酯縮合反應(yīng)也可以在分子內(nèi)進行，形成環(huán)酯，這種分子內(nèi)的酯縮合反應(yīng)又稱為Dieckmann反應(yīng)。這是合成五員環(huán)、六員環(huán)的一個重要方法。,3.5酰胺的酸堿性,酰胺分子中N原子p軌道上的孤電子對與羰基的鍵形成p-共軛體系。共軛的結(jié)果使N原子上電子云密度降低，酸性增加，堿性減弱。酰胺雖能與強酸成鹽，但不穩(wěn)定，遇水即分解。相反，RCONH2的酸性比NH3強。二酰亞胺(RCO)2NH的酸性比酰胺強，能與