羧酸衍生物是指羧酸分子中,羧基中的羥基被其它原子或原子團(tuán)取代后生成的化合物。
羧酸衍生物在構(gòu)造上的共同之處是分子中均含有;。
最常見(jiàn)的酰鹵是酰氯和酰溴,他們可根據(jù)相應(yīng)的酰基來(lái)命名。例如:
羧酸酯常根據(jù)相應(yīng)的羧酸和醇來(lái)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時(shí),通常是醇的名稱(chēng)在前,羧酸的名稱(chēng)在后,叫“某醇某酸酯”。例如:
酸酐是按照相應(yīng)的羧酸的名稱(chēng)叫做某(酸)酐。例如:
低級(jí)的酰鹵與酸酐都是具有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體,遇水即分解。高級(jí)的酰鹵和酸酐為固體,不溶于水。
低級(jí)的羧酸酯是具有香味的液體,微溶于水,高級(jí)羧酸酯為蠟狀固體,羧酸酯均溶于有機(jī)溶劑,許多有機(jī)物也能溶于羧酸酯中,故有些羧酸酯也可作為溶劑。
酰鹵、酸酐和羧酸酯由于分子間不存在氫鍵,它們的沸點(diǎn)比相對(duì)分子質(zhì)量相近的羧酸的沸點(diǎn)低得多。
酰鹵、酸酐和羧酸酯在分子構(gòu)造上有相似之處,故它們的化學(xué)性質(zhì)相似,都能與水、醇和氨作用而發(fā)生水解、醇解和氨解反應(yīng)。但它們的反應(yīng)活性不同,以酰鹵最活潑,酸酐次之,羧酸酯較不活潑。
(一)水解
酰鹵、酸酐和羧酸酯水解的共同產(chǎn)物是羧酸;與此同時(shí),酰鹵生成鹵化氫,酸酐生成另一分子羧酸,羧酸酯則得到醇。羧酸酯的水解是酯化的逆反應(yīng),必須在酸或堿存在下加熱才能較快地進(jìn)行。在酸催化下的水解反應(yīng)可較快地達(dá)到平衡。在堿的催化下,由于反應(yīng)生成的羧酸被堿中和生成羧酸鹽,使平衡右移,水解反應(yīng)能進(jìn)行到底。
(二)醇解
酰鹵,酸酐和羧酸酯與醇反應(yīng)均有羧酸酯生成,其中,羧酸酯的醇解是可逆反應(yīng),須在催化劑存在下進(jìn)行。這個(gè)反應(yīng)是從一種羧酸酯轉(zhuǎn)變成另一種羧酸酯。因此又叫酯交換。例如:
(三)氨解
酰鹵、酸酐和羧酸與氨(或胺)發(fā)生氨解時(shí)的相同產(chǎn)物是酰胺(或N-取代酰胺)。
羧酸衍生物水解時(shí)都產(chǎn)生羧酸;醇解時(shí)都生成羧酸酯;氨解時(shí)都生成酰胺。因此,它們的水解、醇解和氨解又是水,醇,氨(或胺)分子中的一個(gè)氫(醇是羥基上的氫,胺是氮上的氫)被酰基取代的反應(yīng)。這類(lèi)在分子中引入酰基的反應(yīng)稱(chēng)為;。酰鹵、酸酐的反應(yīng)活性大,易進(jìn)行;磻(yīng),因此常作為;瘎。
酰化反應(yīng)在藥物合成中具有重要意義。在某些藥物中引入一個(gè);?稍黾铀幬锏闹苄,改善體內(nèi)吸收,降低毒性,提高或延長(zhǎng)藥效。例如:
(一)乙酐
乙酐又稱(chēng)醋酐,是常用的酰化劑,它是無(wú)色有刺激氣味的液體,沸點(diǎn)140℃,工業(yè)上,醋酐用于合成醋酸纖維,染料,藥物和香料等。
(二)鄰苯二甲酐
鄰苯二甲酐是無(wú)色針狀晶體,熔點(diǎn)128℃,是一種常用的
;瘎Kc某些酚類(lèi)反應(yīng),能生成一些顯色的化合物,例如,酚酞,熒光素等。
酚酞為無(wú)色固體,熔點(diǎn)261℃,難溶于水而溶于乙醇,在醫(yī)藥上用作輕瀉劑。由于酚酞在堿性溶液中呈紫紅色。在酸性溶液中無(wú)色,故常作為酸堿滴定指示劑。
熒光素在堿性溶液中呈橙色,并有綠色熒光。當(dāng)兩個(gè)溴原子取代熒光素的氫原子后,再引進(jìn)一個(gè)HgOH原子團(tuán),生成的化合物叫汞溴紅(紅汞),其水溶液為鮮紅色,常用作殺菌消毒劑。
(三)光氣和雙光氣jfsoft.net.cn/yaoshi/
光氣(COCL2)是碳酸的二酰氯,常溫下為無(wú)色氣體,能壓縮成液體,沸點(diǎn)8.3℃,易溶于苯,甲苯。光氣是一種窒息性毒劑。它和酰氯一樣,性質(zhì)活潑,能與水、醇、氨作用而分解,溫度升高時(shí),分解速率加快。
雙光氣
氯甲酸三氯甲酯)可從光氣經(jīng)部分醇解再氯代而成。
雙光氣分子中的各原子數(shù)是光氣的兩倍,能分解生成兩分子的光氣,故叫雙光氣。純凈的雙光氣是無(wú)色透明液體,沸點(diǎn)127℃,含有雜質(zhì)時(shí)常呈黃色。它難溶于水,易溶于苯,四氯化碳及其他有機(jī)溶劑中。雙光氣的性質(zhì)與光氣相似,但比光氣穩(wěn)定。