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羧酸羟基的取代反应羧酸衍生物的种类1.酯化CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2OH+特点:可逆反应提高转化率的手段是:1)使原料之一过量。2)不断移走产物(例如共沸除水,乙酸乙酯、乙酸、水可形成三元恒沸物bp70.4℃)常用的催化剂有盐酸、硫酸、苯磺酸和强酸性离子交换树脂等。*成酯的方式有酰氧断裂和烷氧断裂两种方式。酰氧断裂烷氧断裂使用同位素示踪原子法和光活性实验进行确证。*(1)加成-消除机理质子化质子转移亲核加成消除水去质子R,R,体积越大,空间位砠越大,酯化反应速率越慢。,*1OROH,2OROH酯化时按加成-消除机制进行。结论:空间位阻是影响反应速率的重要因素!要点:反应速率为醇:CH3OHRCH2OHR2CHOH羧酸:HCOOHCH3COOHRCH2COOHR2CHCOOHR3CCOOH(2)碳正离子机理该反应机制也从同位素方法中得到了证明:羧酸与叔醇的酯化则是醇发生了烷氧键断裂?由于R3C+易与碱性较强的水结合,不易与羧酸结合,故逆向反应比正向反应易进行,所以3oROH的酯化反应产率很低。(3)酰基正离子机理仅有少量空阻很大的羧酸按此反应机理进行。78%问题:哪种羧酸衍生物具有愉快的香味?()酸酐B.酰氯C.酰胺D.酯2.酰卤的生成羧酸与卤化物(PCl3,PCl5,SOCl2)作用生成酰卤200℃分解三氯氧磷bp.107℃适用于低沸点酰卤制备适用于高沸点酰卤制备?注意:酰卤极易水解,不能用水解的方法除去反应中的无机物。低、高沸点的酰氯制备都适合,产物纯化方便,应用最多。3.酸酐的生成羧酸在脱水剂如五氧化二磷的存在下,加热,两分子羧酸失去一分子水而形成酸酐。此反应效率低,合成上用处不大。一般将羧酸与乙酸酐共热,生成较高级的酸酐,反应中发生了酸和酸酐的交换。因乙酐能较迅速与水反应,且价格便宜,生成的乙酸易除去,因此,常用乙酐作为制备酸酐的脱水剂。*?1,4和1,5二元酸不需要任何脱水剂,加热就能脱水生成环状(五元或六元)酸酐。4.酰胺和腈的生成?室温?-H2O?P2O5RC?N+H2O反应可逆进行,加热、脱水有利于正反应,为了使正反应顺利进行,常采用苯、甲苯带水的方式除去反应体系中产生的水。*应用实例:尼龙-66的合成nHO2C(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2270oC1MPa+nH2O*小结:羧酸转化为羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺反应机理**
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