第十三章 羧酸及取代羧酸.ppt

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1、新乡医学院化学教研室第十三章羧酸及取代羧酸Chapter13CarboxylicAcid&substitutedCarboxylicAcidoutline13.1羧酸13.2取代羧酸通式：RCOOH当R为H时，即：HCOOH为甲酸。当R为Ar时，即：ArCOOH为芳香酸。因此，羧酸可视为烃分子中（甲酸除外）的H被羧基（CO2H）取代。羧酸CarboxylicAcid13.1.1.1分类1.按烃基的种类分类脂肪族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸13.1.1羧酸的分类和命名羧酸CarboxylicAcid2

2、.按烃基的不饱和程度分类不饱和酸饱和酸丙酸α-甲基丙烯酸羧酸CarboxylicAcid3.按分子中羧基数目分类多元酸二元酸一元酸丙酸2,3-二羧基-1,4-丁二酸羧酸CarboxylicAcid13.1.1.2命名1.俗名：由来源命名如：蚁酸，醋酸，软脂酸，硬脂酸。2.系统命名法:A．选择含有羧基的最长碳链为主链，按主链碳原子数称为某酸B．编号从羧基碳开始羧酸CarboxylicAcid12345612125羧酸CarboxylicAcid二元羧酸乙二酸（草酸）丙二酸（胡萝卜酸）反丁烯二酸(富

3、马酸fumaricacid)顺丁烯二酸(马来酸maleicacid)羧酸CarboxylicAcid不饱和羧酸的命名时，双键的位次也可用大写希腊字母“Δ”及在Δ右上角标示的数字的方法来表示。CH2=CHCH2COOH9,11-十二碳二烯酸或Δ9,11-十二碳二烯酸3-丁烯酸或Δ3-丁烯酸CH2=CHCH=CH(CH2)7COOH花生四烯酸5,8,11,14-二十碳四烯酸Δ5,8,11,14-二十碳四烯酸羧酸CarboxylicAcidp-π共轭的结果使羧羰基碳原子上的正电荷减少，羧羟基极性增加，

4、C-O键得到加强。RCOOHp-π共轭13.1.2羧酸的重要化学性质羧酸CarboxylicAcid0.123nm0.136nmR=H时键长0.121nm0.143nmp-π共轭的结果使羧基碳氧键的键长平均化了。羧酸CarboxylicAcid当羧基电离成负离子后，氧原子上带一个负电荷，更有利于共轭，使两个碳氧键键长完全平均化，形成一个共轭体系，电荷完全平均化，再没有单双键之分，故羧酸易离解成负离子。≡0.127nm0.127nm羧酸CarboxylicAcid羧酸的性质可从结构上预测，主要有以

5、下两个重要特征：①氢氧键的极性增强，故羧酸显示了明显的酸性。②羧基中碳氧双键上碳原子的正电性降低，故不易进行类似醛、酮羰基上的亲核加成反应。羧酸CarboxylicAcid13.1.2.1酸性pKa:3.55羧酸具有弱酸性，在水溶液中存在着如下平衡：羧酸的酸性比水、醇强，比碳酸的酸性也强RCOOH>H2CO3>C6H5OH>H2O>ROH>RCCH＞NH2H＞RH羧酸CarboxylicAcid利用其酸性来鉴别和分离有机化合物NaOHH2O水层油层水层油层CO2H+羧酸CarboxylicA

6、cid羧酸的酸性与分子结构的关系1、诱导效应的影响Y-CH2COOHY-CH3-H-OH-Cl-NO2pKa4.874.763.832.861.08G供电子，酸性降低G吸电子，酸性增强羧酸CarboxylicAcida.诱导效应的加和性稳定性:<<酸性:<>>(4.52)(4.05)(2.86)(4.82)羧酸CarboxylicAcid常见取代基诱导效应的强弱NO2

7、>CN>Cl>Br>CCH>OCH3>OH>Ph>CH=CH2>H>CH3>CH(CH3)2>C(CH3)3芳酸酸性>脂肪酸(但HCOOH除外？）羧酸CarboxylicAcid2、共轭效应的影响酸性负离子稳定性负电荷分散程度苯环上连有吸电子基团反之：苯环上连有斥电子基团酸性取代苯甲酸的酸性不仅与取代基的种类有关，而且与取代基在苯环上的位置有关。如：羧酸CarboxylicAcid-I大、氢键效应大邻位间位对位-I中、＋C小-I小、＋C大pKa2.98pKa4.08pKa4.57苯甲酸

8、的pKa4.20羧酸CarboxylicAcid13.1.2.2取代反应1、生成酯酯化反应是可逆反应，Kc≈4，一般只有2/3的转化率。提高酯化率的方法：①增加反应物的浓度（一般是加过量的醇）；②移走低沸点的酯或水羧酸CarboxylicAcid2、酰氯的生成羧酸与PCl3,PCl5或SOCl2(亚硫酰氯)反应得到羧酸CarboxylicAcid3、生成酸酐受强热或与脱水剂（P2O5或乙酐）共热羧酸CarboxylicAcid1,4和1,5二元酸不需要任何脱水剂，加热就能脱水生成环状（五元或六元