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《中医药大学有机化学课件jc整理-羧酸及其_ppt课件》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、(一)羧酸的分类和命名(二)羧酸的制法(三)羧酸的物理性质(四)羧酸的化学性质第十二章羧酸及其衍生物(五)羧酸衍生物的含义和命名(六)羧酸衍生物的物理性质(七)羧酸衍生物的化学性质(八)碳酸衍生物羧酸:分子中含有羧基(COOH)的化合物.(一)羧酸的分类和命名(1)分类(甲)按羧基所连烃基的碳架乙酸2-丁烯酸环戊烷甲酸苯甲酸-呋喃甲酸脂肪族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸(乙)按分子中羧基的数目第一节羧酸甲酸蚁酸(2)命名(甲)俗名乙酸醋酸丁酸酪酸十八酸硬脂酸(乙)普通命名法-甲基丁酸-甲基--戊烯酸
2、-羟基戊酸γβααγβαω(丙)系统命名法(A)脂肪族羧酸母体:选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.432118121091543214-溴丁酸12-羟基-9-十八碳烯酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸(B)含环羧酸羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊烷二甲酸羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸(二)羧酸的物理性质(1)一般物性:状态:气味由
3、于羧酸能与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.比相对分子质量相同的醇的沸点高,因为羧酸分子之间形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体.例如:沸点水溶性羧酸的酸性比醇强:定域离域-一些化合物的酸性:或或共振:(乙)成盐利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质,可把羧酸与中性或碱性化合物分开.(丙)影响酸性的因素当测定条件相同时,羧酸酸性的强弱取决于分子的结构.任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性,反之酸性减弱.这里,主要讨论诱导效应的影响.诱导效应的表示标准-I效应X的电负性大于H,吸电子.Y的电负性小于H,供电子.+I效应取代基诱
4、导效应对酸性的影响__吸电基使负离子稳定供电基使负离子不稳定酸性增强酸性减弱吸电基:2.662.812.873.310.701.292.814.753.324.314.354.82不同原子不同数目不同杂化2.864.04.524.82不同距离供电基:3.754.754.875.07二元酸:pKa11.202.94.2pKa1<pKa2举例:诱导效应场效应吸电基供电基有两个解离常数=5.7(2)羧酸衍生物的生成(甲)酰卤的生成试剂:例:70%90~98%△(乙)酸酐的生成一元酸酐混合酸酐二元酸酐(丙)酯的生成和酯化
5、反应机理酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率.酯的生成:酯化反应机理:Ⅰ.酰氧断裂Ⅱ.烷氧断裂Ⅰ:Ⅱ:叔醇的酯化反应按方式Ⅱ进行:(丁)酰胺的生成羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得酰胺或N-取代酰胺.++N-苯基苯甲酰胺(3)羧基被还原羧酸可被四氢铝锂还原(4)脱羧反应从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应.一元羧酸当α-碳原子上连有吸电基时,如等,较易脱羧:某些芳香酸二元酸:乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐:己二
6、酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮:(5)α-氢的反应反应机理(四)羧酸的制法(1)氧化法(甲)烃氧化(乙)伯醇和醛氧化(丙)甲基酮氧化(2)氰水解氰水解是合成羧酸的重要方法之一.(1º,2°)注意:是由卤代烃(1°、2°、3°卤代烷、烯丙基卤和芳基卤)制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。(3)Grignard试剂与CO2作用(5)丙二酸二乙酯的合成及应用(甲)制备(乙)应用制备取代乙酸:制备二元酸:制备环烷酸:(一)羧酸衍生物的含义和命名(1)羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺它们经水解反应可转变为羧酸。腈第二节羧酸衍生
7、物(2)命名酰卤和酰胺:根据相应的酰基命名.乙酰氯环己烷甲酰氯对苯二甲酰二氯N,N-二甲基甲酰胺N-乙基丁二酰亚胺邻苯二甲酰胺ε-己内酰胺酸酐相应酸名+酐丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐酯氯乙酸异戊酯丁炔二酸二乙酯β-萘甲酸乙烯酯酸名+醇烃基名+酯(二)物理性质(1)一般物性酰胺有分子间氢键缔合作用,故:物态除甲酰胺外,其他伯酰胺均为固体.沸点和熔点氮上氢被取代后,显著降低.b.p.m.p.82℃28℃-20℃221℃204℃165℃水溶性低级酰胺溶于水.N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺可与水混溶,是
8、很好的非质子极性溶剂.(三)羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物分子结构通式如下发生反应部位α-氢原子羰基亲核取代反应还原反应与grinard试剂的反应(1)酰基上的亲核取代与水猛烈反应并放热加热下易反应需催化剂存在下进行催化剂存在并流长时间回流(甲)水解催化剂存在并流长时间回流(乙)醇解(丙)氨解)酯交换反应(丁)酰基上亲核取代反应机理四面体中间体2(戊)酰基化试剂相对活性活