有机化学-8-1-羧酸及其衍生物.ppt

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1、9羧酸及其衍生物分子中含有羧基(—COOH)的有机化合物称为羧酸。羧：羊+酸(含氧酸)suo：suan(酸)+uo羧酸是许多有机物氧化的最终产物，常以盐和酯的形式存在于自然界。羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或基团取代的产物称为羧酸衍生物。羧酸（除甲酸外）都可看做是烃分子中的氢原子被羧基取代的产物，通式为RCOOH(脂肪羧酸)或ArCOOH(芳香羧酸)。羧酸脂肪族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸根据所含羧基的数目不同饱和酸根据烃基结构的不同一元酸二元酸多元酸根据烃基的饱和与否第一节羧酸一、羧酸的分类不饱和酸二、羧酸的命名(1)普通命

2、名法多种羧酸广泛地存在于自然界，其中的一些都有着自己的俗名，这些俗名大多是根据其来源而得名。甲酸(又名蚁酸)，存在于蜂、蚁类等动物体内和荨麻、松叶等一些植物中，是无色有刺激性气味的液体，有很强的腐蚀作用，能刺激皮肤起泡。甲酸可被蚂蚁等生物用作化学武器来抵御扑食鸟类(啄木鸟和松鸦)的攻击。林地蚂蚁从腹部喷射蚁酸蚁酸是当被蚂蚁蛰咬时，引起刺痛的原因。乙酸存在于食醋中，其俗名为醋酸；苯甲酸存在于安息香胶及其他一些树脂中，俗称安息香酸。蚁酸的发现：最早是在1670年，甲酸由蚂蚁蒸馏而得，故名蚁酸。主链碳原子的编号从羧基碳原子开始，用

3、阿拉伯数字表示，(2)系统命名法羧酸的系统命名原则与醛相似。或从羧基的邻位碳原子开始，用希腊字母α、β、γ、δ……表示，一元脂肪酸命名时，选择含有羧基的最长碳链为主链，根据主链的碳原子数命名为“某酸”。3-甲基丁酸(β-甲基丁酸)4-甲基-2-氯戊酸(γ-甲基-α-氯戊酸不饱和羧酸命名时，选择同时含有羧基和不饱和键的最长碳链为主链，根据主链碳原子数称为“某烯酸”或“某炔酸”，把不饱和键的位置写在名称之前。二元脂肪酸命名时，选择含有两个羧基的最长碳链为主链，根据主链碳原子数称为“某二酸”。2-丁烯酸(巴豆酸)(Z)-2-甲基-

4、2-戊烯酸丁二酸(琥珀酸)顺丁烯二酸(马来酸)命名芳香族羧酸和脂环族羧酸时，通常将芳环或脂环作为脂肪族羧酸的取代基来命名。α-萘乙酸中的“α”是指萘环的α位,而不是乙酸的α-碳原子。环戊基乙酸邻苯二甲酸α-萘乙酸β-苯基丙烯酸(肉桂酸)命名下列化合物或写出结构式3-丁炔酸邻羟基苯乙酸1，1-环己烷二甲酸二、羧酸的物理性质常温下甲酸、乙酸和丙酸(C1~C3):具有较强酸味和刺激性气味的液体。丁酸至壬酸(C4~C9):具有难闻气味的液体。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是结晶状固体。含10个碳原子以上(>=C10)的高级脂肪羧酸:无

5、气味的蜡状固体。羧酸是强极性物质，且分子间能形成比醇分子间更强的双重氢键，羧酸的沸点比分子质量相近的烷烃、卤代烃、醛、酮的沸点高，甚至比相应的醇还要高。沸点顺序：羧酸>醇>酮>醛>醚>烃一些低级脂肪酸（如甲酸、乙酸等）即使在气态时也以双分子缔合体的形式存在。水溶性：羧酸分子中的羧基是亲水基，羰基氧和羟基氧可以分别与水形成双重氢键，所以羧酸在水中的溶解度比相应的醇大。而相应的醇只能与水形成单个氢键。甲酸、乙酸、丙酸、丁酸与水互溶。而对于醇，从正丁醇起在水中的溶解度显著降低。芳香羧酸在水中的溶解度都很小。随着羧酸相对分子质量的增

6、加，其疏水烃基的比例增大，在水中的溶解度逐渐减小。高级脂肪羧酸几乎不溶于水，而易溶于醇、醚等有机溶剂。四、羧酸的化学性质141、羧酸的酸性由于羧酸根负离子具有很好的稳定性而使羧羟基氢易于离解使羧酸显酸性。（1）取代基对羧酸酸性的影响i、诱导效应的影响15a、给电子基使酸性减弱b、吸电子基使酸性增强c、诱导效应随着碳链的延长迅速减弱16d、诱导效应具有加和性判断：甲酸和苯甲酸的酸性强弱？HCOOH>PhCOOH吸电子基的电负性越大、数目越多、离羧基越近，羧酸的酸性越强；二元羧酸中，由于羧基是吸电子基团，两个羧基相互影响使一级离

7、解常数比一元饱和羧酸大，这种影响随着两个羧基距离的增大而减弱。二元羧酸中，乙二酸的酸性最强。乙二酸1.27pKa1丙二酸2.85丁二酸4.21乙酸4.74不饱和脂肪羧酸和芳香羧酸的酸性，除受到基团的诱导效应影响外，往往还受到共轭效应的影响。pKa3.423.974.204.47不饱和脂肪羧酸的酸性略强于相应的饱和脂肪羧酸。（2）共轭效应的影响取代基为供电子基时使酸性减弱；取代基为吸电子基时使酸性增强。将下列化合物按照酸性从大到小排序（1）HCOOHH2CO3H2OCH3COOHC2H5OH（2）苯甲酸对溴苯甲酸对甲基苯甲酸对

8、硝基苯甲酸对羟基苯甲酸（1）（2）123452．羟基的取代反应羧酸分子中的羟基可以被卤素(-X)、酰氧基(-OCOR)、烷氧基(-OR)和氨基(-NH2)等取代分别生成酰卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸的衍生物。酰卤酸酐酯酰胺（1）酰氯的生成羧酸与三氯化磷(PCl3)、五氯化磷(PCl5)或二氯亚