羧酸和取代羧酸(IV)

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1、取代羧酸(substitutedcarboxylicacids):羧酸分子中的烃基上的氢被其他原子或原子团取代后的化合物。第12章羧酸和取代羧酸羧酸(carboxylicacids):分子中含有羧基(carboxyl)（-COOH）的有机化合物。羧酸的官能团是羧基，除甲酸（HCOOH）外，都可以看作烃中的氢被羧基取代的烃衍生物。4、取代羧酸包括卤代酸、羟基酸、氧代酸（羰基酸）和氨基酸等。各类取代羧酸又可根据取代基和羧基的相对位置，分为α-，β-，γ-，δ-等取代羧酸。一、分类和命名羧酸是由烃基和羧基两部分构成。1、

2、按照与羧基相连的烃基不同：脂肪酸、脂环酸和芳香酸2、按照羧基数目不同：一元酸、二元酸和多元酸3、按照烃基饱和程度不同：饱和酸和不饱和酸；不饱和酸又可分为烯酸和炔酸。(三)羧酸的命名脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母体命名。常见的羧酸多用俗名。HCOOH甲酸(蚁酸Formicacid)CH3COOH乙酸(醋酸Aceticacid)CH3CH2CH2CO2H丁酸(酪酸Butyricacid)HOOC-COOH乙二酸(草酸Oxalicacid)HO2CCH2CH2CO2H丁二酸(琥珀酸Succinicacid)C6H5CH

3、=CHCO2H肉桂酸(Cinnamicacid)系统命名法原则与醛相同。1.选择含羧基在内的最长碳链为主链2.从羧基碳原子开始用阿拉伯数字标明取代基等的位置3.按所含碳原子数目称为某酸，取代基及位次写在某酸之前。对于简单的脂肪酸也常用α、β、γ等希腊字母表示取代基的位次；羧基永远作为C-1。54321gba3-甲基戊酸β-甲基戊酸4321gba2-甲基-4-溴丁酸α-甲基-γ-溴丁酸2-甲基-3-丁烯酸3-硝基-4-氯苯甲酸邻苯二甲酸(酞酸)反-1,4-环己烷二甲酸α-萘甲酸1-萘甲酸羧酸分子中除去羧基中的羟基后所

4、余下的部分称为酰基，根据相应的羧酸命名乙酰基酰基环己基甲酸S-2-羟基丙酸(乳酸)CH3CH3-C-CO2HC2H5-CO2HCO2HClClCOOHCH2H—C—CO2HCH—OHCH2CO2H1.2.3.4.2,2-二甲基丁酸环丙基甲酸2,4-二氯苯甲酸12453-羧基-4-羟基己二酸课堂练习:命名下列化合物多官能团化合物的优先次序为：（优先，作母体）羧酸>磺酸>酸酐>酯>酰卤>酰胺>腈>醛>酮>醇>酚>胺>醚>烃（后者作取代基）。1、醇、醛的氧化：KMnO4,CrO3,Ag2O(用于醛且对分子中其他不饱和键没

5、有影响)二、羧酸的制备2、烯、炔烃的氧化：KMnO4,O33、烷基苯氧化：制备苯甲酸及其部分衍生物4、格氏试剂与CO2反应后水解5、羧酸衍生物水解：酰卤、酸酐、酯、酰胺、腈熔点呈锯齿状上升，偶数碳原子的熔点比它前后相邻两个奇数碳原子同系物的熔点高，三、物理性质溶解性：丁酸以下与水混溶，4-11碳部分溶解；羧酸盐溶解性好（表面活性剂）。沸点：高于同分子量的烃、醚、卤代烃、醛、酮、醇。这是由于羧酸分子间由两个氢键(二聚体或多聚体)，而醇分子间由一个氢键缔和。分子量相近的各类化合物的沸点由高到低的顺序：酸>醇>醛、酮>烃

6、二聚体（氢键缔合）羧酸是极性化合物，沸点高于相应分子质量的醇。四、结构和酸性p-共轭导致键长的平均化羧酸酸性的强弱决定于电离后所成的羧酸根负离子(即共轭碱)的相对稳定性。诱导效应、共轭效应对酸性的影响1.诱导效应的影响各取代基的吸电子诱导效应的强弱次序：NO2>CN>F>Cl>Br>I>C≡CH>OCH3>OH>C6H5>CH=CH2>H酸性减弱酸性增强pKa2.864.414.70诱导效应具有加和性。诱导效应是一种短程效应。Cl3CCOOH>Cl2CHCOOH>ClCH2COOHpKa0.651.292.86间

7、位——诱导效应对位——共轭效应和诱导效应邻位——邻位效应：不论是致活基团还是致钝基团在邻位时（氨基除外），都使酸性增强。取代苯甲酸：C6H5的给电子共轭效应超过了吸电子诱导效应硝基在对位时，吸电子诱导作用和吸电子共轭作用都使酸根负离子稳定，间位只有吸电子诱导作用。pKa2.213.403.464.171、硝基苯甲酸甲氧基：间位，吸电子诱导使酸性增强；对位，给电子共轭大于吸电子诱导使酸性减弱。pKa4.094.094.174.472、甲氧基苯甲酸给电子共轭>吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导>给电子共轭羟基：邻位，与羧基

8、负离子形成分子内氢键，使酸性增强；间位或对位则在几何上不允许形成分子内氢键。pKa2.984.124.174.54＞＞＞吸电子诱导推电子共轭分子内氢键吸电子诱导吸电子诱导＜推电子共轭3、羟基苯甲酸五、化学性质（5）α-H的取代反应一）成盐反应（1）O-H键断裂而表现出的酸性（2）-OH被取代的反应（3）羰基的亲核加成反应（4）C-C键断裂发生脱羧反应可用于分