羧酸及其衍生物

《羧酸及其衍生物》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、第十一章羧酸及其衍生物CarboxylicAcids一羧酸的分类按烃基分类按羧基数目分类一元酸、二元酸、多元酸羧酸的命名系统命名将相应的烃名改为某酸，羧基始终编为1号;主链含烯键(须标明不饱和键的位置)→某烯酸；>C10→某碳烯酸俗名根据其来源命名，如：蚁酸、醋酸、草酸、软脂酸、硬脂酸。X甲主链包括两个羧基，叫某二酸。芳香羧酸常把芳香环看作取代基.三物理性质状态:十个碳原子以下的饱和一元羧酸为液体，有酸味；高级脂肪酸为蜡状固体；脂肪二元羧酸和芳香酸为结晶形固体。溶解性:羧酸是极性分子，能与水形成氢键，故低级脂肪酸易溶于水，随着碳原子数增加水溶性逐渐降低。沸点:羧酸熔沸点比分

2、子量相近的其他化合物高许多，因为：分子间可以形成两个氢键。熔点：随M↑呈锯齿形上升。偶数碳原子羧酸的m.p＞相邻两个同系物的m.p。羧酸的结构羧酸根的共振结构四化学性质酸性-H反应羰基羟基取代1酸性(Acidity)1.1酸性羧酸可看作水分子中的氢被酰基取代：由于羰基的π键与羟基氧上未共用电子对形成p—π共轭。羟基氧上电子云密度有所降低，羟基中的氢氧键就比水分子中氢氧键要弱，氢更容易离解。表现出酸的通性，其酸性比碳酸还强，但与无机酸比还是弱酸。羧酸的钠盐、钾盐均溶于水，故可用此法分离提纯羧酸。思考题:怎样分离苯甲酸和苯酚二元羧酸也可分两步电离，但第二步电离要困难得多，可形成

3、酸性盐和中性盐。草酸草酸氢钠草酸钠甲酸的酸性比其他羧酸要强的多，因为烃基的给电子效应，羟基上氧电子云密度有所增大，氢更难离解。1.2酸性比较比较HCOOH和RCOOH的酸性比较下列两组化合物的酸性AB影响酸性的因素：使羧酸根负离子趋向更稳定的因素，使酸性增加（1）诱导效应：卤原子使酸根负离子的负电荷分散，有利于酸的离解，酸性增强。A相同卤原子中，卤原子数越多，酸性越强B相同卤原子中，卤原子离羧基越近，酸性越强C不同卤原子中，电负性大酸性强，F>Cl>Br>I（2）共轭效应：推电子基团酸性减弱；拉电子基团酸性增强课堂练习比较下列2组化合物的pKa二元酸的酸性：当两个羧基相距较近

4、时，一个羧基由于另一个羧基的存在而电离度加大，酸性增强。>二元酸第一步电离的酸性大于第二步电离2.羧基中羟基的取代反应羧基中的羟基可被卤素、酰氧基(RCOO-)、烷氧基(-OR)或氨基(-NH2)取代1酰卤的生成常用的是酰氯，由羧酸和SOCl2(亚硫酰氯)、PCl5或PCl3制得：2酸酐的生成脱水剂P2O5存在下加热，分子间脱去一分子水3酯的生成强酸催化下，羧酸与醇分子间脱去一分子水成酯，反应可逆。同位素标记得知，水是由羧酸的OH和醇的H形成的(特点:可逆反应、需要酸催化)平衡反应，提高产率方法：1.便宜的酸或醇过量；2.油水分离器，苯和水为共沸混合物，蒸去水。酯化反应的机理

5、4酰胺的生成羧酸与氨反应生成羧酸的铵盐，铵盐加热失去一分子水成酰胺，若继续加热，可进一步失水成腈，腈水解又得到羧酸，为逆反应：酰胺腈芳香羧酸、二元羧酸也能进行以上各种取代反应。二元羧酸在进行取代反应时，可以是一个羧基中的羟基被取代，如生成单酰氯、单酯等，也可以两个羧基中的羟基都被取代生成二酰氯、二酯等乙二酸单酯乙二酸二酯还原羧基中的C是最高氧化态，强还原剂才能将其还原为醇四脱羧反应如：二元羧酸的受热脱水1乙二酸和丙二酸受热，脱羧—CO2脱羧—CO2所有β位有羰基的羧酸加热，都会脱羧α位为吸电子基团的羧酸，同样易脱羧：CCl3COOH→Cl3CH+CO2↓β如烷基丙二酸β-酮酸

6、2丁二酸和戊二酸受热，分子内脱水丁二酸酐戊二酸酐3己二酸，庚二酸在Ba(OH)2存在下加热，脱水且脱羧4辛酸或以上的酸加热，得不到分子内失水产物，只能分子间脱水成酸酐除草剂五烃基上的反应1．α-卤代作用脂肪羧酸中的α-H和醛酮一样比较活泼，在光照或红磷的催化下，可以被卤素取代。2芳香环的取代反应：羧基是间位定位基，取代基进入间位：α-氢被氯取代后，由于氯原子的吸电子效应，使得O-H间电子云密度降低，酸性更强。故α-卤代酸中卤原子数越多，酸性越强。1甲酸（HCOOH）强酸性（pKa=3.7），还原性，与费林试剂作用生成铜镜，与托伦试剂作用生成银镜。有杀菌力,可作消毒或防腐剂。2

7、乙酸（CH3COOH）醋酸、冰醋酸；乙醛在乙酸锰的催化下，被氧气氧化生成乙酸；无色有刺激性臭的液体；易溶于水及其它许多有机物，常用作氧化反应的溶剂。纯乙酸是无色有刺激臭的液体,沸点117.9ºC,熔点16.6ºC.在16ºC以下能结成似冰状的固体,无水乙酸叫冰醋酸.3苯甲酸（C6H5COOH）安息香酸,无色结晶,微溶于水,能升华用作药物和食品中的防腐剂。4乙二酸（HOOC-COOH）草酸，无色晶体，含两个结晶水；是饱和二元羧酸中酸性最强的。具有一般羧酸的性质，还有还原性，能还原高锰酸钾5丁二酸（HOOC