《羧酸及衍生物》PPT课件

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1、第9章羧酸及其衍生物CarboxylicacidandDerivative羧酸：可以看作是烃分子中的氢原子被羧基（-COOH）取代后生成的化合物通式：RCOOH羧酸衍生物：羧基中的羟基被其它原子团取代9.1羧酸分类一元羧酸二元羧酸脂肪族羧酸饱和羧酸CH2COOHHOOC-COOH乙酸（醋酸）乙二酸（草酸）不饱和羧酸CH2=CH-COOHHOOCCH=CHCOOH丙烯酸丁烯二酸脂环族羧酸环已基甲酸（环己烷羧酸）1,2-环戊基二甲酸（1,2-环戊烷二羧酸）芳香族羧酸苯甲酸邻苯二甲酸1.羧酸的分类和命名（1）简单羧酸（可用希腊字母αβγδ标位）命名（与

2、醛相似）2,3-二甲基戊酸(α,β-二甲基戊酸)5-甲基-4-乙基己酸(δ-甲基-γ-乙基己酸)（2）不饱和羧酸2-甲基-3-戊烯酸2,4-戊二烯酸（3）脂肪族二元酸或多元酸：主链含两羧基，称“某二酸”。3-羧基-3-羟基戊二酸（4）脂环族和芳香族羧酸：环作为取代基1,2-环戊基二甲酸邻苯二甲酸（5）俗名：一般据最初来源HCOOH甲酸（蚁酸）3-苯基丙烯酸2.羧酸的结构羰基碳sp2杂化，平面结构，键角约120°形成p-π共轭体系，氧的电子云移向羰基，使O-H极性增大，弱酸性电子云平均化，降低羰基C的正电性，失去典型羰基性质，不利亲核加成9.1.2

3、羧酸的物理性质2、沸点：羧酸>醇、酚>醛、酮>烷、醚（相对分子质量相近）原因：羧酸分子间以两个氢键形成双分子缔合体，比醇分子间氢键更稳定。1、水溶性：低级脂肪酸易溶于水，芳香羧酸不溶于水分子量增加，溶解度减小四、羧酸的化学性质1.羧酸的酸性p-π共轭体系，氧的电子云移向羰基，使O-H极性增大，酸性↑形成的负离子由于共轭体系，使负电荷分散而稳定，反应向右进行多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5酸性：无机强酸>羧酸>碳酸>酚>H2O>醇a、卤原子的电负性，电负性越强，酸性↑b、卤原子数目越多，酸性↑c、卤原子与羧基的距离越近，酸性↑>>>>>α-氯丁酸

4、β-氯丁酸γ-氯丁酸>>举例：（1）酸性：（3）酸性：二元羧酸酸性增强，-COOH是吸电子基，酸性↑两个羧基间的距离越近，羧基吸电子的诱导效应影响越大，酸性越强。>>>>pKa3.774.764.90（2）酸性：（4）酸性（重要，补充）>>>>强吸弱吸弱斥强斥共轭+诱导2.羧基中的羟基被取代的反应羧酸中的羟基可以被其它原子或原子团取代，生成羧酸衍生物。羧酸分子中去掉羧基上的羟基后，余下的原子团叫做酰基。（1）形成酰卤的反应用SOCl2制备酰卤，副产物都是气体，便于处理及提纯。羧酸与PCl3，PCl5，SOCl2作用，羧基中的羟基被卤原子取代，生成

5、酰卤。（2）形成酸酐的反应一元羧酸与脱水剂（P2O5）共热生成酸酐邻苯二甲酸酐丁二酸酐具有五元或六元的环状酸酐，可由二元酸受热分子内脱水而得，可不加脱水剂（3）酯化反应羧酸与醇脱水生成酯的反应叫做酯化反应，该反应是可逆的，逆反应为酯的水解。反应速率很慢，需用硫酸作催化剂1818羧酸一般发生酰氧键断裂，证明：同位素跟踪实验提高产率：①移走酯或水；②增加一种反应物反应机理和反应活性（不作要求）在羧酸与氨或胺作用形成羧酸的铵盐。将固体的羧酸铵加热，分子内失去一分子水生成酰胺。反应可逆，蒸出产生的水，可提高酰胺的产率（4）形成酰胺的反应3.脱羧反应脱羧反

6、应：羧酸分子中脱去羧基并放出CO2的反应。A－CH2COOHA－CH3+CO2↑一元羧酸很难直接脱羧，若α-C上连有强吸电子基，即A=（-COOH，-CN，-C=O，-NO2，-X）时，加热即可脱羧；芳香羧酸的脱羧反应较脂肪族容易（不作要求）Cl3CCOOHCHCl3+CO2↑50℃生物体内的脱羧反应在脱羧酶的催化下进行CH2=CH-CH2-CH2OHCH2=CH-CH2-COOHLiAlH44.羧酸还原反应NaBH4：不能使羧基还原，不还原碳碳不饱和键。LiAlH4：把羧基还原成羟基，不还原碳碳不饱和键。H2/Pt：不还原羧基，碳碳不饱和键还原

7、。CH3CH2CH2COOHCH2=CH-CH2-COOHH2/Pt5.脂肪酸α-H的卤代反应羧基能活化α-H，其致活作用比羰基小得多。α-H卤代反应较慢，需三卤化磷或红磷等催化。α-卤代酸是重要的合成中间体可合成α-羟基酸、α-氨基酸等多种α-取代酸（反应式不作要求）6.脂肪酸的β-氧化反应（不作要求）7.二元羧酸的受热反应二元酸受热时，随两个羧基间距不同而发生不同的反应（1）乙二酸和丙二酸：脱羧生成一元羧酸（2）丁二酸和戊二酸：脱水成环酐丁二酸酐戊二酸酐邻苯二甲酸酐（3）己二酸和庚二酸：脱水脱羧成环酮更长碳链的二元羧酸：分子间脱水成聚酸酐9.

8、2羧酸衍生物羧酸衍生物：羧基中的羟基被其它原子团取代；共同点：均含有酰基 。1.羧酸衍生物的结构L=－X,RO-,RCOO-,-NH2(