有机化学课件--羧酸

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1、第十四章羧酸2021/8/241课件主要内容第一节　羧酸的命名、物理性质第二节　酸性第三节　羧酸的化学反应第四节　羧酸的制备方法第五节　羟基酸2021/8/242课件含有羧基的化合物叫羧酸。羧酸是许多有机化合物氧化的最后产物，广泛存在于自然界中。羧酸的分类脂肪族羧酸根据羧基所连烃基分类脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸根据羧基所连烃基分类一元羧酸二元羧酸2021/8/243课件一、命名1．俗名许多羧酸从自然界得到的，因此常根据其来源命名HCO2H蚁酸CH3(CH2)14CO2H棕榈酸CH3(CH2)10C

2、O2H月桂酸CH3(CH2)16CO2H硬脂酸第一节羧酸的命名、物理性质2021/8/244课件系统命名法2）含碳环的羧酸：将碳环作为取代基命名。B.羧基与侧链相连:母体为脂肪酸A.母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.１）脂肪族羧酸：选含羧基的最长连续碳链为主链，从羧基碳原子开始编号，根据主链上碳原子的数目称为某酸，以此作为母体，然后在母体名称前面加上取代基的名称和位置。2021/8/245课件4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸(1R,3R)-1,3-环己烷二羧酸丙醛酸（3-氧代丙酸或3-羰基丙酸）3-丁酮

3、酸（3-氧代丁酸或乙酰乙酸）2021/8/246课件二、物理性质1、状态C1～C3是具有强烈酸味和刺激性的水状液体。C4～C9是具有腐臭酸味的油状液体。≥C10是无味的蜡状固体。2、沸点羧酸的沸点高于分子量相当的醇是因为它能够形成分子间的双氢键缔合体。2021/8/247课件3、熔点随着碳原子数增加，呈锯齿形变化，偶数碳原子数的羧酸比前后相邻的两个同系物熔点高，这是因为偶数碳原子数的羧酸有较高对称性，晶格排列更紧密。4、水溶性羧酸是极性分子，能与水形成氢键。C1-C4酸可与水互溶，随着羧酸相对分子量的

4、增加溶解度降低，C10以上酸不溶于水。2021/8/248课件第二节　酸性一、酸性两个碳氧键键长不同四电子三中心的分子轨道两个碳氧键键长等同。2021/8/249课件为什么RCOOH的酸性比ROH的酸性大？二、取代基对酸性的影响使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸性减弱。2021/8/2410课件1.诱导效应对酸性的影响+I效应一些常见取代基的供电子效应大小顺序：O->-COO->(CH3)3C->(CH3)2CH->-CH2CH3>-

5、CH3>H给电子效应使羧酸根负离子电荷更加集中，负离子不稳定，也不易生成，使酸性减弱。2021/8/2411课件诱导效应具有加和性。诱导效应随着碳链的延长迅速减弱。一些常见取代基的吸电子效应大小顺序：2）-I效应吸电子效应使羧酸根负离子电荷分散，负离子更稳定，使酸性增强。-NO2>-CN>-COOH>F>Cl>Br>I-OAr>-COOR>-OR>-COR>-OH>Ph>-CH=CH2>H2021/8/2412课件2.共轭效应的影响1）对位取代（C和I均考虑）当Y=OH、OCH3、NH2时，+C＞-I

6、，酸性减弱当Y=F、Cl、Br、I时，+C＜-I，故酸性增强当Y=NO2、CN时，-I与-C方向一致，故酸性增强当Y=烷基时，只有+I，酸性减弱2)间位取代：共轭受阻，以I为主当Y=CH3、F、OH、NO2、HpKa=4.273.864.083.494.202021/8/2413课件2)邻位取代的苯甲酸,取代基是吸电子基或给电子基,均使酸性增强。[邻位效应]邻位基团对活性中心的影响C6H5的给电子共轭效应超过了吸电子诱导效应邻位取代基的空间位阻使苯环与-COOH的共轭减弱。2021/8/2414课件3

7、.场效应通过空间传递的电子效应叫场效应。4.分子内的氢键共轭碱分子内形成氢键，降低了共轭碱的碱性，增强了对应的共轭酸的酸性。2021/8/2415课件第三节羧酸的化学反应酸性取代反应还原反应脱羧反应-H反应2021/8/2416课件一、与碱反应及羧酸盐羧酸与NaHCO3的反应可以用来与酚类相互区别羧酸的酸性比碳酸（pKa=6.38）的酸性和一般酚（pKa=10）的酸性强，因此可与碳酸盐或碳酸氢盐反应放出CO2。酸的这一性质常用于：a、用于鉴别羧酸。b、用于分离提纯非水溶性羧酸c、用于生产肥皂1.与碱

8、反应2021/8/2417课件2)分子量不太大的羧酸的钠盐和钾盐能溶于水1)羧酸盐是固体2.羧酸盐3)长链羧酸的盐具有去污作用。2021/8/2418课件二.羰基的反应酰氧键断裂，羟基被取代。1.成酯在强酸的催化作用下，羧酸可与醇生成酯。有机酸与醇的酯化反应是可逆的。酯化反应的最大特点是反应的可逆性，为提高转化率，通常采取的措施是：1、增加某一原料的投料量；2、不断移走反应的的生成物（除去水或移走反应生成的酯）2021/8/2419课件酯化反应历程：1)