羧酸衍生物

 

第二节　羧酸衍生物

一、酰卤、酸酐、酯的构造和命名

羧酸衍生物是指羧酸分子中，羧基中的羟基被其它原子或原子团取代后生成的化合物。

羧酸衍生物在构造上的共同之处是分子中均含有酰基 。

最常见的酰卤是酰氯和酰溴，他们可根据相应的酰基来命名。例如：

羧酸酯常根据相应的羧酸和醇来命名。一元醇的羧酸酯叫做“某酸某酯”。例如：

多元醇的羧酸酯命名时，通常是醇的名称在前，羧酸的名称在后，叫“某醇某酸酯”。例如：

酸酐是按照相应的羧酸的名称叫做某（酸）酐。例如：

二、酰卤、酸酐、酯的物理性质

低级的酰卤与酸酐都是具有强烈刺激性气味的液体，遇水即分解。高级的酰卤和酸酐为固体，不溶于水。

低级的羧酸酯是具有香味的液体，微溶于水，高级羧酸酯为蜡状固体，羧酸酯均溶于有机溶剂，许多有机物也能溶于羧酸酯中，故有些羧酸酯也可作为溶剂。

酰卤、酸酐和羧酸酯由于分子间不存在氢键，它们的沸点比相对分子质量相近的羧酸的沸点低得多。

三、酰卤、酸酐、酯的化学性质

酰卤、酸酐和羧酸酯在分子构造上有相似之处，故它们的化学性质相似，都能与水、醇和氨作用而发生水解、醇解和氨解反应。但它们的反应活性不同，以酰卤最活泼，酸酐次之，羧酸酯较不活泼。

（一）水解

酰卤、酸酐和羧酸酯水解的共同产物是羧酸；与此同时，酰卤生成卤化氢，酸酐生成另一分子羧酸，羧酸酯则得到醇。羧酸酯的水解是酯化的逆反应，必须在酸或碱存在下加热才能较快地进行。在酸催化下的水解反应可较快地达到平衡。在碱的催化下，由于反应生成的羧酸被碱中和生成羧酸盐，使平衡右移，水解反应能进行到底。

（二）醇解

酰卤，酸酐和羧酸酯与醇反应均有羧酸酯生成，其中，羧酸酯的醇解是可逆反应，须在催化剂存在下进行。这个反应是从一种羧酸酯转变成另一种羧酸酯。因此又叫酯交换。例如：

（三）氨解

酰卤、酸酐和羧酸与氨（或胺）发生氨解时的相同产物是酰胺（或N-取代酰胺）。

羧酸衍生物水解时都产生羧酸；醇解时都生成羧酸酯；氨解时都生成酰胺。因此，它们的水解、醇解和氨解又是水，醇，氨（或胺）分子中的一个氢（醇是羟基上的氢，胺是氮上的氢）被酰基取代的反应。这类在分子中引入酰基的反应称为酰化。酰卤、酸酐的反应活性大，易进行酰化反应，因此常作为酰化剂。

酰化反应在药物合成中具有重要意义。在某些药物中引入一个酰基，常可增加药物的脂溶性，改善体内吸收，降低毒性，提高或延长药效。例如：

四、重要的羧酸衍生物

（一）乙酐

乙酐又称醋酐，是常用的酰化剂，它是无色有刺激气味的液体，沸点140℃，工业上，醋酐用于合成醋酸纤维，染料，药物和香料等。

（二）邻苯二甲酐

　　邻苯二甲酐 是无色针状晶体，熔点128℃，是一种常用的

酰化剂。它与某些酚类反应，能生成一些显色的化合物，例如，酚酞，荧光素等。

酚酞为无色固体，熔点261℃，难溶于水而溶于乙醇，在医药上用作轻泻剂。由于酚酞在碱性溶液中呈紫红色。在酸性溶液中无色，故常作为酸碱滴定指示剂。

荧光素在碱性溶液中呈橙色，并有绿色荧光。当两个溴原子取代荧光素的氢原子后，再引进一个HgOH原子团，生成的化合物叫汞溴红（红汞），其水溶液为鲜红色，常用作杀菌消毒剂。

（三）光气和双光气

光气（COCL2）是碳酸的二酰氯，常温下为无色气体，能压缩成液体，沸点8.3℃，易溶于苯，甲苯。光气是一种窒息性毒剂。它和酰氯一样，性质活泼，能与水、醇、氨作用而分解，温度升高时，分解速率加快。

　　双光气  氯甲酸三氯甲酯）可从光气经部分醇解再氯代而成。

双光气分子中的各原子数是光气的两倍，能分解生成两分子的光气，故叫双光气。纯净的双光气是无色透明液体，沸点127℃，含有杂质时常呈黄色。它难溶于水，易溶于苯，四氯化碳及其他有机溶剂中。双光气的性质与光气相似，但比光气稳定。