羧酸 羧酸衍生物（三）
用一个机理——酰基亲核取代，打通酯、酰胺、酸酐之间的全部转化反应
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羧酸 羧酸衍生物（三）
用一个机理——酰基亲核取代，打通酯、酰胺、酸酐之间的全部转化反应
同位素示踪法在酯化中的应
酯化时究竟是「酸脱羟基醇脱氢」还是反过来？这个争论靠普通实验分不出，直到有人想出「标记追踪」的巧招。
标记跟着走，看它最后落在哪，逆推它去过哪
酯的物理性质与用途
示踪法已厘清酯化时水的来源与成键去向。现在把目光移出反应：从水果香、溶剂到塑料增塑剂，结构怎样转化为物性，物性又怎样限定用途？
衣物洗标决定水洗或自然晾干；挥发性和相容性也筛选酯的用途：短链酯可作溶剂，长链酯可作增塑剂或润滑剂
酯的水解反应
酯在生活中无处不在——从水果香味到聚酯瓶。但酯遇水可能被「打回原形」：水解成原来的羧酸和醇，这正是酯化反应的逆过程。
酸催化是慢慢拆开还能拼回；碱催化把羧酸一块变成盐，形状变了拼不回——彻底不可逆
油脂的分类（油与脂肪）
上一节我们讲了酯的水解。现在看一类特殊的酯——油脂。厨房里花生油清澈流动，猪油白而凝固，它们都是高级脂肪酸的甘油酯，差别只藏在分子结构里。
直木棍能堆成密实柴垛，带弯钩的树枝只能松散摆放——正是固态脂肪与液态油的本质差异
油脂的氢化（硬化）
上一页我们把油和脂肪做了分类：油是液态、富含不饱和双键；脂肪是固态、饱和度更高。那工业上想把液态植物油变成固态的"人造脂肪"，该怎么做？答案就是——加氢硬化。
曲别针掰直后能紧密叠放；双键加氢后分子堆叠更紧，熔点升高
人造脂肪（硬化油）及其应
前页看到，液态植物油中的 C=C 键可在镍催化下加氢。提高饱和度后，油会变稠、凝固；20世纪初，食品工业据此制得硬化油，用作黄油的补充或替代。
弯折处类似 C=C 造成的曲折；减少弯折后，分子更易堆紧，整体由软变硬。
顺式与反式脂肪酸
上一页讲了油脂氢化能把液态油变成固态人造脂肪。但氢化过程中，碳碳双键两端的氢原子到底站哪边？这决定了脂肪分子是直挺挺还是弯着腰——也就是顺式和反式的差别。
弯铁丝堆在一起留空隙呈液态，直铁丝可紧捆成束呈固态
胺的碱性
前页我们看顺反异构如何决定油脂的性质。本页换个主角——胺，它和羧酸正好相反：羧酸给出质子显酸性，胺则接受质子显碱性。胺碱性的根源在氮原子上的孤对电子。
钥匙齿形配锁孔，N的孤对电子填入H⁺的空1s轨道，形成N→H配位键
酰胺的水解反应
你已经见过酯在酸或碱催化下水解——酰胺反应类似，但酰胺 C-N 键更顽固，条件要苛刻得多。为什么？
焊缝要氧炔焰才能切开（强酸/碱加热）；普通铆钉（酯键）钳子就够
皂化反应
上页讲了酯在酸性条件下的水解。如果把催化剂换成强碱，底物换成天然油脂，你得到的产物之一就是人类用了上千年的东西——肥皂。这正是皂化反应。
碱直接「拆解」油脂分子，生成可溶于水的肥皂，把油污一起带走
油脂
厨房里的花生油是液体，冰箱里的猪油是固体——看似差别很大，翻开化学结构，它们其实是同一种物质。
中间交汇点是甘油，三条腿是脂肪酸链，三个铰接处就是三个酯键
本节要点
- ✓酯化与水解互为逆过程，酸脱羟基醇脱氢
- ✓油脂熔点取决于脂肪酸饱和度
- ✓反式酸构象稳定、堆积紧密，熔点与健康风险均更高
- ✓酰胺C-N键因共振重叠而稳定，水解活性远低于酯
- ✓皂化是酯的不可逆碱性水解，本质是酰基转移
课后思考
先合上笔记自己想一想，再点开参考答案对照思路。
参考答案用 ¹⁸O 标记醇中的氧，发现生成水里 ¹⁸O 几乎全来自醇——证明酸脱羟基、醇脱氢。这正是同位素示踪法在有机机理研究中的经典应用。
参考答案NaOH 制硬皂（钠盐，常温固态），KOH 制软皂（钾盐，常温膏状）。Ca(OH)₂ 生成的钙皂不溶于水，无法形成胶束，失去去污能力。
参考答案酰胺氮的孤对电子与羰基发生 p-π 共轭，使 C-N 键带部分双键性质而不易断裂；酯中氧的共轭给电子能力弱得多，故酯键远比酰胺键活泼。