大学有机化学课件--羧酸

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1、第十二章羧酸(carboxylicacid)1第一节羧酸的分类和命名一、分类二、系统命名法：酸结尾第二节饱和一元羧酸的物性和光谱性质一、物理性质二、光谱性质第三节羧酸的化学性质一、酸性二、羰基的反应三、脱羧反应四、α-H卤代五、还原第四节羧酸的来源和制备一、氧化法二、水解法三、羧化法第五节重要的羧酸和取代羧酸一、重要的一元羧酸（自学）二、二元羧酸三、取代羧酸2一、分类根据R的种类分：1）脂肪酸、芳香酸；2）不饱和酸、饱和酸等。根据羧基的数目分：一元、二元、三元、多元酸。烃中的氢被羧基取代第一节羧酸的分类和命名3

2、二、系统命名法：酸结尾（为母体）3,5-二甲基己酸2-氯环己烷(基甲)酸α-萘乙酸3-(β-萘基)丙酸4羧酸命名法9-十八碳烯酸（油酸）Δ9-十八碳烯酸俗名蚁酸醋酸酒石酸马来酸5一、物理性质物态沸点高——氢键熔点高——氢键高级脂肪酸具有润滑性自学第二节饱和一元羧酸的物性和光谱性质6二、光谱性质IR：—OH3000～2500cm-1（宽）注意与醇羟基比较C=O1725～1700cm-1（与醛酮相近）HNMR：O—Hδ10～12α—Hδ2.2～2.57化学键键长键长C=O0.1245nm（羧酸）0.122nm（醛酮

3、）C-OH0.131nm（羧酸）0.143nm（醇）羧基中C=O和C-OH不是简单的组合！第三节羧酸的化学性质8①C=O碳正电性减弱，不发生典型亲核加成，但一定条件下才可反应；②O—H极性增强，H解离呈酸性，羧基负离子稳定；③易脱羧；④—COOH的-I使α-H有活泼性,但比醛、酮弱。p-π效应9酸性亲核反应还原脱羧α-H反应10一、酸性1.应用：①分离提纯有机酸：②鉴别醇、酚、酸、碳酸112.酸性强弱的比较（1）诱导效应的影响看表12-2，总结规律同一母体，取代基-I效应越大，酸性越强；同一取代基，位置越远，影

4、响越小；同碳上，-I基团越多，酸性越大。12（2）场效应的影响：通过空间传递静电力的效应13（3）取代基对芳香酸酸性的影响芳香酸＞脂肪酸（共轭效应的影响）当芳环上有取代基时，分析两种效应影响：A.-I、-C共存，方向相同，作用加强14B.-I、+C共存，方向相反：同周期时，+C＞-I，酸性减弱；不同周期时，-I＞+C，酸性增强＜＜pKa4.864.474.20pKa3.973.974.0215C.取代基在邻、间、对位，影响不同pKa2.984.084.57-I、环-I（+C受阻）+C>-I161.按酸性由强至弱

5、排序：思考17二、羰基的反应1.酯化18①可逆反应，为提高酯的产率：A.增加反应物的浓度(mol·L-1)乙酸1111乙醇0.1128酯0.050.660.860.97B.减少生成物的浓度讨论：19②反应机理（解决脱水方式问题）20一般情况下采取酰氧键断裂的形式形成酯如果是烷氧键断，则应生成：C6H5COOCH3和H218O少数情况下，按下式进行：同位素跟踪：213°醇酯化按烷氧键断裂方式222.成酰卤反应（无论相对分子质量大小都适用）（亚磷酸200℃分解）233.成酸酐反应二元羧酸分子内失水生成五、六元环酐。

6、4.成酰胺反应24三、脱羧反应1.α-C上有吸电子基或不饱和键的羧酸易脱羧25262.羧酸盐脱羧（1）洪赛迪克尔（HunsdieckerH）反应制备比原料少一个碳的溴代烃。自由基历程（自学）。27（2）柯尔伯（Kolbe）电解制备对称的直链烷烃。符合绿色化学潮流——环保、洁净的有机电合成。28四、α-H卤代用途：重要的有机合成中间体。机理：29五、还原C=C不被还原，但—NO2、CN、C=O易被还原。唯一例外：30一、氧化法1.烃的氧化2.1°醇和醛的氧化3.酮的氧化（1）Baeyer-Villiger重排/水

7、解（2）甲基酮的氯仿反应：获得少一个碳原子的羧酸。第四节羧酸的来源和制备31二、水解法1.腈水解注意：①R=1°易取代，当R=3°易消除②2.羧酸衍生物水解32三、羧化法1.插入CO2（羧基化）应用：制备比原料多1个碳的羧酸33应用：制备比原料多1个碳的支链羧酸。2.插入CO（羰基化）34一、重要的一元羧酸（自学）甲酸（具有醛和酸的性质）、乙酸、苯甲酸、天然脂肪酸。二、二元羧酸1.酸性强为什么二元羧酸的Ka1＞Ka2？第五节重要的羧酸和取代羧酸思考352.二元酸的热分解反应（特征反应）⑴1,2-、1,3-二元酸

8、受热脱羧，得一元酸36⑵1,4-、1,5-二元酸受热脱水，成五元、六元环酐37⑶1,6-,1,7-二元酸受热脱水、脱羧，成五元、六元环酮38三、取代羧酸1.羟基酸（1）羟基酸的制备：α-羟基酸：39β-羟基酸列佛尔曼斯基（Reformatsky）反应40注意：该反应是从α-卤代酯出发制备；α-卤代酯不能直接用酯进行α-卤代。思考选择合适的原料合成下列羧酸：41（2）羟基酸的性质具有醇和