脫羧反應(yīng)教學(xué)文案.ppt

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1、脫羧反應(yīng)A脫羧反應(yīng)的介紹B脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀C結(jié)合0305脫羧反應(yīng)總結(jié)D脫羧反應(yīng)的介紹脫羧反應(yīng)：羧酸分子中失去羧基放出二氧化碳的反應(yīng)被稱作脫羧反應(yīng)。脫羧反應(yīng)的介紹脫羧反應(yīng)機(jī)理：分子結(jié)構(gòu)在羧酸分子中，羧基中的碳原子是SP2雜化的，它的三個SP2雜化軌道分別與烴基及兩個氧原子形成三個σ鍵，這三個σ鍵同在一個平面上，碳原子剩下的一個P電子與氧原子的一個P電子形成了羰基中的π鍵，羧基中的–OH的氧上有一對孤電子，可與羰基上的π鍵形成P-π共扼體系。脫羧反應(yīng)機(jī)理：具有P-π共扼效應(yīng)的-COO-是比較穩(wěn)定的部分，當(dāng)受熱時可以作為CO2整體脫去。CO2脫去后，中心碳原子轉(zhuǎn)為SP雜

2、化，碳原子的兩個SP雜化軌道分別與兩個氧原子形成兩個σ鍵，分子呈直線型，碳原子以未參與雜化的兩個P軌道，分別與兩個氧原子的P軌道形成兩個四電子三中心大π鍵(π34)。這是一個非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。從熱力學(xué)的觀點(diǎn)看，越穩(wěn)定的越容易形成，所以脫梭反應(yīng)能夠發(fā)生。脫羧反應(yīng)的介紹共價鍵斷裂方式：1.異裂：反應(yīng)按離子型反應(yīng)歷程進(jìn)行。反應(yīng)歷程：如果羧酸的a-碳上連有鹵素、硝基、羰基、羧基等吸電子基團(tuán)，生成的負(fù)離子中間體由于負(fù)電荷得到分散而趨于穩(wěn)定，脫梭反應(yīng)便容易發(fā)生;如果羧酸的a-碳上連有供電子基團(tuán)，負(fù)離子中間體便更不穩(wěn)定，脫羧反應(yīng)更難發(fā)生。脫羧反應(yīng)的介紹脫羧反應(yīng)的介紹共價鍵斷裂方

3、式：2.均裂：反應(yīng)按游離基型反應(yīng)歷程進(jìn)行。反應(yīng)歷程：一般是羧酸根游離基一旦生成，便立即放出C02。脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀熱化學(xué)脫羧光-電化學(xué)脫羧催化脫羧脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀一般的脫羧反應(yīng)不需要特殊的催化劑,而是在以下的條件下進(jìn)行的：1.加熱2.堿性條件3.加熱和堿性條件共存熱化學(xué)脫羧脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀熱化學(xué)脫羧羧酸負(fù)離子機(jī)理三氯乙酸的鈉鹽在水中完全離解成負(fù)離子,由于三個氯原子具有強(qiáng)的吸電子作用,使得碳-碳之間的電子云偏向于有氯取代的碳一邊,這樣形成的負(fù)碳離子就更加穩(wěn)定,然后和質(zhì)子結(jié)合形成氯仿,而羧基負(fù)離子上的電子則轉(zhuǎn)移到碳氧之間而形成二氧化碳。脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀光-電化學(xué)脫羧催化作用

4、光化學(xué)脫羧電化學(xué)脫羧脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀催化脫羧酶催化脫羧均相絡(luò)合催化脫羧多相催化脫羧其它催化脫羧脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀酶催化脫羧天然酶：乙酰乳酸脫羧酶、丙酮酸脫羧酶、OMP脫羧酶等人工酶：模擬酶又稱仿酶,是根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)、功能以及催化機(jī)制,用化學(xué)合成法合成的具有酶催化活性的人工酶制劑。過渡金屬配合物均相絡(luò)合催化脫羧以過渡金屬為中心構(gòu)成的絡(luò)合物，在均相下進(jìn)行催化反應(yīng)脫羧。脫羧反應(yīng)的現(xiàn)狀多相催化脫羧多相催化反應(yīng)體系由流體主體、催化劑顆粒和它們之間的滯留層組成。反應(yīng)物分子和產(chǎn)物分子通過滯留層的傳質(zhì)，內(nèi)擴(kuò)散到催化劑內(nèi)表面的反應(yīng)物分子,進(jìn)行包括吸附、表面化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)物分子脫附的一系列表

5、面化學(xué)過程。其它催化脫羧雜環(huán)胺類雜環(huán)堿脫羧反應(yīng)結(jié)合0305α-羰基酸脫羧α-羰基酸脫羧的反應(yīng)原理與三氯乙酸類似,在α-羰基酸分子中,由于氧原子的吸電子效應(yīng),羰基與羧基間的電子云密度較低,碳-碳鍵易于斷裂,從而發(fā)生脫羧反應(yīng)。2-羥基戊烷乙酸在濃硫酸下脫羧則遵循脫羧反應(yīng)的環(huán)狀過渡態(tài)機(jī)理。通過六元環(huán)過渡態(tài),首先是醇羥基形成钅羊鹽,然后失水成烯,β,γ-不飽和烯酸經(jīng)六元環(huán)過渡態(tài)失羧。脫羧反應(yīng)結(jié)合0305β-酮酸脫羧β-酮酸很易脫羧,也是遵循脫羧反應(yīng)的環(huán)狀過渡態(tài)機(jī)理,由于分子內(nèi)氫鍵,通過一個六元環(huán)進(jìn)行的協(xié)同反應(yīng),首先生成烯醇,然后經(jīng)重排得到酮。由于反應(yīng)的過渡態(tài)是六元環(huán),能

6、量低,因而反應(yīng)很易進(jìn)行。當(dāng)β-碳與不飽和鍵相連時,一般都通過環(huán)狀過渡態(tài)機(jī)理失羧。H+的存在有利于烯醇式中間體的形成，可以促進(jìn)脫羧反應(yīng)，因此脫羧反應(yīng)在酸性條件下可以進(jìn)行。