取代酸羟基酸羟基酸:羧酸中与碳相连的氢被羟基取代的化合物称为羟基酸。
醇酸结构与命名
2-羟基丙酸 3-羟基丙酸 2,3-二羟基丁二酸
α-羟基丙酸 β-羟基丙酸 2,3-二羟基丁二酸
乳酸 酒石酸其他举例见书P175。
物理性质:分子中同时存在羟基和羧基,能形成氢键,因此多为粘稠状液体或结晶固体。可与水形成氢键,在水中的溶解度较其相应的羧酸大。
化学性质
⑴ 酸性:由于羟基起吸电子诱导作用,羟基酸的酸性比相应的羧酸强。
pKa 3.86 4.51 4.88
pKa 2.98 4.08 4.20 4.57
⑵ 氧化反应:α-羟基酸易氧化。例如:
丙酮酸(2-氧代丙酸)
吐伦试剂一般不能氧化醇,但可氧化α-羟基酸中的羟基。
⑶α-羟基酸的分解反应:
⑷ 失水反应:
α-羟基酸失水反应:双分子脱水反应,产物为交酯。
β-羟基酸失水反应:分子内失水,形成α、β-不饱和羧酸。
γ、δ-羟基酸失水反应:分子内酯化反应,生成环状内酯。
酚酸:均为固体。
水杨酸:
邻羟基苯甲酸 乙酰水杨酸 水杨酸甲酯
阿司匹林五倍子酸和五倍子丹宁:
3,4,5-三羟基苯甲酸
没食子酸
蓓酸
羰基酸结构:含羰基的酸
丙醛酸 丙酮酸
3-氧代丙酸 2-氧代丙酸羰基酸的化学性质
1.脱羧反应 α-酮酸和β-酮酸都容易进行脱羧反应。例如:
生物题内在酶催化下可以发生脱羧反应:
草酰乙酸 丙酮酸
2.氧化还原反应:酮和羧酸都不易氧化,但酮易氧化。
生物体内在氧化脱羧酶的催化下也能发生类似的氧化脱羧反应。
乙酰乙酸乙酯:无色液体,有愉快的香味,在水中有一定的溶解度,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。制备方法:
⑴ 互变异构现象:
对乙酰乙酸乙酯进行实验有如下事实:
与FeCl起颜色反应;
可与溴水反应,使之腿色。
可与金属钠反应,放出氢气。
针对以上的实验事实,提出以下的解释:
酮式(92.5%) 烯醇式(7.5%)
酮式和烯醇式同时存在,组成一个动态的平衡体系。
一般来说烯醇式结构不很稳定,但在乙酰乙酸乙酯分子中,可形成分子内氢键,
其他的物质也存在有互变异构的现象,例如:(汪p177)
⑵ 酮式分解:乙酰乙酸乙酯在稀碱催化下可进行分解反应,产物为酮。
⑶ 酸式分解:乙酰乙酸乙酯在浓碱作用下,碳原子尖发生键的断裂,产物为酸。
醇酸结构与命名
2-羟基丙酸 3-羟基丙酸 2,3-二羟基丁二酸
α-羟基丙酸 β-羟基丙酸 2,3-二羟基丁二酸
乳酸 酒石酸其他举例见书P175。
物理性质:分子中同时存在羟基和羧基,能形成氢键,因此多为粘稠状液体或结晶固体。可与水形成氢键,在水中的溶解度较其相应的羧酸大。
化学性质
⑴ 酸性:由于羟基起吸电子诱导作用,羟基酸的酸性比相应的羧酸强。
pKa 3.86 4.51 4.88
pKa 2.98 4.08 4.20 4.57
⑵ 氧化反应:α-羟基酸易氧化。例如:
丙酮酸(2-氧代丙酸)
吐伦试剂一般不能氧化醇,但可氧化α-羟基酸中的羟基。
⑶α-羟基酸的分解反应:
⑷ 失水反应:
α-羟基酸失水反应:双分子脱水反应,产物为交酯。
β-羟基酸失水反应:分子内失水,形成α、β-不饱和羧酸。
γ、δ-羟基酸失水反应:分子内酯化反应,生成环状内酯。
酚酸:均为固体。
水杨酸:
邻羟基苯甲酸 乙酰水杨酸 水杨酸甲酯
阿司匹林五倍子酸和五倍子丹宁:
3,4,5-三羟基苯甲酸
没食子酸
蓓酸
羰基酸结构:含羰基的酸
丙醛酸 丙酮酸
3-氧代丙酸 2-氧代丙酸羰基酸的化学性质
1.脱羧反应 α-酮酸和β-酮酸都容易进行脱羧反应。例如:
生物题内在酶催化下可以发生脱羧反应:
草酰乙酸 丙酮酸
2.氧化还原反应:酮和羧酸都不易氧化,但酮易氧化。
生物体内在氧化脱羧酶的催化下也能发生类似的氧化脱羧反应。
乙酰乙酸乙酯:无色液体,有愉快的香味,在水中有一定的溶解度,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。制备方法:
⑴ 互变异构现象:
对乙酰乙酸乙酯进行实验有如下事实:
与FeCl起颜色反应;
可与溴水反应,使之腿色。
可与金属钠反应,放出氢气。
针对以上的实验事实,提出以下的解释:
酮式(92.5%) 烯醇式(7.5%)
酮式和烯醇式同时存在,组成一个动态的平衡体系。
一般来说烯醇式结构不很稳定,但在乙酰乙酸乙酯分子中,可形成分子内氢键,
其他的物质也存在有互变异构的现象,例如:(汪p177)
⑵ 酮式分解:乙酰乙酸乙酯在稀碱催化下可进行分解反应,产物为酮。
⑶ 酸式分解:乙酰乙酸乙酯在浓碱作用下,碳原子尖发生键的断裂,产物为酸。