氯乙酸是含有氯原子和羧基的雙官能團(tuán)化合物,羧基和氯都很活潑,羧基很容易成酯、酰胺等,α氯也可以進(jìn)行各種取代反應(yīng),其主要化學(xué)反應(yīng)如下。
(1)與堿、醇、酰基化劑反應(yīng) 具有吸電子取代基的氯乙酸是酸性較強(qiáng)的酸,與無(wú)機(jī)堿反應(yīng)生成氯乙酸的各種金屬鹽,與醇反應(yīng)生成各種酯。與五氯化磷、磺酰氯、光氣、氧氯化磷等?;噭┓磻?yīng),生成氯乙酰氯。
ClCH2COOH+CH3OH → ClCH2COOCH3+H2O
ClCH2COOH+CH3CH2OH → ClCH2COOCH2CH3+H2O
(2)取代反應(yīng) 在適當(dāng)?shù)臈l件下,氯乙酸α碳原子上的氫可以繼續(xù)被氯取代,生成二氯乙酸和三氯乙酸,其酸性強(qiáng)度繼續(xù)增加。
(3)親核取代反應(yīng) 氯乙酸的α碳原子很容易被羥基、氰基、氨基等基團(tuán)取代,迅速發(fā)生反應(yīng)。
① 氯原子被羥基取代 氯乙酸與氫氧化鈉、高濃度的氫氧化鈉反應(yīng)分別生成乙醇酸和二乙醇酸(二羥基乙酸)。
② 氯原子被氨基取代 氯乙酸與氨、甲胺、三甲胺和苯胺反應(yīng)分別生成甘氨酸、肌氨酸、氯化羧甲基三甲胺和苯基甘氨酸。
③ 氯原子被氰基取代 氯乙酸與氰化鈉反應(yīng),以90%以上的收率生成氰基乙酸。
ClCH2COOH+NaCN → NCCH2COOH+NaCl
④ 氯原子被肼和乙二胺中的氨基取代 氯乙酸和肼、乙二胺反應(yīng)分別生成乙酸肼和乙二胺四乙酸。
⑤ 氯原子被酚羥基取代 氯乙酸與各種酚反應(yīng),生成相應(yīng)的羧甲基苯醚。
⑥ 氯原子被巰基取代 氯乙酸與氫硫化鈉反應(yīng),生成巰基乙酸。
ClCH2COOH+NaSH → HSCH2COOH+NaCl
⑦ 與糖類(lèi)化合物反應(yīng) 氯乙酸及其鹽與羥基多糖反應(yīng)生成羧甲基纖維素、羧甲基淀粉等。
(4)還原反應(yīng) 在醚溶液中,用氫化鋁鋰還原,得到乙醇和β-氯乙醇,用新生態(tài)氫還原氯乙酸得到乙酸。
ClCH2COOH+LiAlH4 → CH3CH2OH+CH3CHClOH
ClCH2COOH+[H] → CH3COOH+HCl
(5)分解反應(yīng) 氯乙酸的乙醇溶液被紫外線(xiàn)照射時(shí)分解成為甲醇、乙醛和氯化氫。
ClCH2COOH → CH3OH+CH3CHO+HCl
(6)脫水反應(yīng) 氯乙酸與五氧化二磷反應(yīng)得到氯乙酸酐。
ClCH2COOH → (ClCH2CO)2O