【反应汇总】羧酸的合成汇总

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α-重氮酮重排得到烯酮的反应。烯酮是非常重要的有机中间体。可以和水反应制备羧酸，和醇反应制备酯，和胺反应制备酰胺，发生Staudinger烯酮环加成合成各种四元环化合物（可以和烯烃，醛酮和亚胺进行 [2 + 2] 环加成得到环丁酮，β -内酯和β -内酰胺）。

二、

在浓碱条件下，不能进行烯醇化异构的醛发生氧化还原歧化反应得到相应的醇和酸的反应。

三、

四、

五、

将吡啶加入到三氧化铬的水溶液中有亮黄色的PDC固体生成，PDC溶于有机溶剂，在空气中室温下，易于储存和操作。在二氯甲烷的悬浮溶液中可以将醇氧化为醛酮（ 与PCC氧化类似，惰性气体保护避免接触空气中的水。）。PDC用DMF当溶剂可以将伯醇氧化为酸。

六、

超强的氧化剂。通常的氧化剂实现不了的苯环烯烃的氧化裂解可以在此氧化剂参与的温和条件下实现。此方法也可以作为臭氧氧化的替代法来使用。

七、

TEMPO = 四甲基六氢吡啶氧化物。2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基是一种很稳定的氮氧自由基，在此氧化反应中充当催化剂。

2011年，麻生明院士团队便使用Fe(NO3)3·9H2O/TEMPO催化体系，O2作为氧化剂，NaCl作为添加剂，室温条件下可将联烯丙基醇、炔丙基醇选择性氧化为醛，部分烯丙基醇、苄醇甚至脂肪醇也适用于这种反应体系【Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 1005-1012】。考虑到成本问题，进一步将助催化剂TEMPO换作更为低廉的4-OH-TEMPO，更适合大规模生产的工艺流程【Org. Process Res. Dev. 2019, 23, 825-835】。

【Org. Lett.,2003, 5, 1031-1034】

八、

芳香甲醛和醋酸酐反应制备肉桂酸类似物的反应。

九、

羧酸经过重氮甲烷处理得到多一个碳的同系物的反应。

十、

十一、

水解反应是酯化反应的逆反应，酯化反应要在酸性条件下进行的，因此多数情况下酯的水解在碱性条件下进行是有利的。一般来说非位阻酯的水解主要通过LiOH-MeOH-H2O 体系于室温下进行反应，正常条件是氢氧化锂的当量为2-5 当量，甲醇与水的比例为5:1~3:1。如果反应仍不能水解，可适当加热直至回流。

十二、

由于氰基很容易由卤代烃或重氮盐与无机氰化物反应引入，因此腈水解是制备羧酸的很重要的方法。腈水解也有酸水解和碱水解两种情况。腈的酸水解一般都是用浓硫酸在水或水-乙醇的溶剂中进行，若用浓盐酸，经常会停留在酰胺一步。在某些特殊情况下，腈水解也会停留在酰胺这一步，此时为了水解完全，可以加入亚硝酸钠促进水解反应的进行。直接将腈水解为酸的反应条件相当苛刻，因此并不是一个很好的办法，一般来说，是将腈在HCl/MeOH 中转化为甲脂，而后再水解，这样条件就要温和了很多。

十三、

氰化钠，醛酮和胺进行缩合得到α -氨基腈，水解得到α -氨基酸的反应。由于氰化钠毒性太大，而且溶解度不好，常用氰基磷酸二乙酯和丙酮氰醇作为氰源。

十四、

十五、

十六、

十七、

十八、

十九、

银盐将醛在温和条件下氧化为羧酸的反应。

二十、，

二十一、

二十二、后水解得到单一构型的β-羟基酸。

二十三、

二十四、

二十五、

二十六、

二十六、

二十七、

类似的后水解也可以得到羧酸

二十八、

二十九、

可以烯醇化的α-卤代酮在烷氧基，羟基或胺催化下重排分别生成酯，羧酸或酰胺的反应。

此反应可以由α,β-不饱和羧酸不对称氢化合成手性羧酸。

三十一、

在强酸催化下醇或烯烃与一氧化碳反应生成多一个碳的羧酸的反应。反应中通常会涉及烷基的重排。由于CO操作比较麻烦，通常将甲酸加入到浓硫酸中代替。

三十二、

在加热条件下，催化量的红磷或三卤化磷(PCl3 or PBr3)催化羧酸进行卤代生成α-卤代羧酸的反应被称为Hell-Volhard-Zelinsky反应。

和二氧化碳反应

另外加入二氧化碳也可以制备芳基羧酸

三十四、

1860年，J. Kolbe和E. Lautemann报道了在二氧化碳存在下加热苯酚和金属钠成功合成了水杨酸。同年，他们报道了将对甲苯酚和麝香草酚转化为相应的对甲酚酸和邻麝香草酸。但是此方法重现性差产率不稳定。在1884年，R. Schmitt报道了将干燥的苯酚钠在二氧化碳高压釜中加热至100 °C当量得到水杨酸类衍生物。此方法适用于苯酚和萘酚。在二氧化碳存在下，苯酚在碱性条件下加热得到相应的邻位或对位芳基酚酸的反应被称为Kolbe–Schmitt反应。

所有中非羧酸作为底物的反应，接着水解都可以得到羧酸。