清华大学有机化学李艳梅老师课件第14章.ppt

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1、Chapter14CarboxylicAcid第十四章羧酸OrganicChemistryA(2)ByProf.LiYan-MeiTsinghuaUniversityContent14.1羧酸的分类和命名14.2羧酸的物理性质与光谱性质14.3羧酸的化学性质14.4二元羧酸14.5羧酸的制备14.6重要的羧酸及羧酸的来源与用途引言Foundwidelydistributedinnatureespeciallyinfoodstuff酸Acids来源Source酒石酸TartaricAcid葡萄Grapes柠檬酸CitricAcid

2、柠檬Lemons苹果酸MalicAcid苹果Apples,梨Pears乙酸EthanoicAcid醋Vinegar甲酸Methanoic(Formic)Acid蚂蚁和蜜蜂的叮咬Antbitesandbeestings丁酸ButanoicAcid汗液Sweat(bodyodour)14.1羧酸的分类与命名分类：根据羧基的数目：一元羧酸、二元羧酸……根据烃基的种类：脂肪族羧酸、芳香族羧酸根据烃基的饱和情况：饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸根据烃基含碳数：低级脂肪酸、高级脂肪酸14.1.1羧酸的分类羧基命名：1、系统命名法选主链：含羧基的最长

3、碳链编号：从羧基开始书写：注明取代基及不饱和碳的位置*主链碳原子数超过十时“某碳酸”*不饱和酸“烯酸”9-十八碳烯酸2、普通命名法1）俗名（自学）羧酸存在于天然产物中，历史流传下反映其来源的习惯命名。2）习惯命名从与羧酸相邻的碳原子开始，依次用希腊字母α、β、γ、δ…进行编号例如：CH3CH3CHCH2CH2COOHγβαα-甲基戊酸14.2羧酸的物理性质及光谱性质14.2.1羧酸的物理性质SaltBridgesinHIVProteasewithaclose-upofasaltbridge1.与水形成氢键小分子的羧酸溶于水2.

4、分子间形成氢键熔沸点高，低级酸在蒸汽中也以二聚体形式存在3.气味甲、乙、丙酸：强烈酸味与刺激性C4－C9：腐败难闻油状液态正丁酸：动物汗液及奶油发酸变坏气味的起因4.熔点的奇偶效应14.2.2羧酸的光谱性质IRC=O1700-1725cm-1O-H2500-3000cm-1缔合，宽、移向低波数1H-NMR-COOHδ10.5-12ppm-CH2-COOHδ2.0-2.5ppmO-HMSR-COOHM+较小Ar-COOHM+较强TypeofcarbonylcompoundRangeofppmsExamplesaldehyde9-1

5、0.5ppmketone2-3.6ppmcarboxylicacid10-13ppmester3.5-4ppmamide5-10ppm(oftenbroad)TypeofcarbonylcompoundRangeofppmsExamplesaldehyde190-205ppmketone195-220ppmcarboxylicacid170-185ppmester165-180ppm(-5to-10ppmshiftfromthecarboxylicacid)amide165-180ppm14.3羧酸的化学性质α-H的酸性羟基被取

6、代“酰化反应”酸性*氧化态已最高，再加入氧，则表现为C-C断裂，即脱羧。*氧化态已最高，可降低氧化态，还原。14.3.1酸性酸性C2H6C2H4NH3C2H2CH3COCH3pka5044342520ROHH2OPhOHH2CO3RCOOHpka15.915.74106.54酸性强弱1）诱导效应Inductiveeffect2）场效应Fieldeffect3）共轭效应Conjugationeffect影响酸性强弱的因素1.诱导效应Inductiveeffect*具有-I（吸电子）诱导效应的原子或基团将增强酸性；-I效应越强，酸性

7、也越强。*二元羧酸，由于-COOH吸电子，使另-COOH酸性增强，两个羧酸距离越近，影响越大。2.场效应Fieldeffect分子中某一部分由于静电作用而对分子另一部分的反应性产生影响的效应。诱导效应－－沿共价键传递场效应－－沿空间传递诱导效应相同场效应不同3.共轭效应Conjugationeffect吸电子共轭效应导致酸性增强给电子共轭效应导致酸性降低羧酸盐RCOOH+NaOHRCOONa+H2OpKa=4~5羧酸盐分子量不太大的羧酸的钠盐及钾盐能溶于水；当C18含量少时，在水面形成单分子层；当羧酸盐浓度逐渐增加时，水面已饱和

8、，羧酸盐堆集成胶束。当水溶液中有少量油滴，则油滴与疏水链互溶，因此进入胶束中。水空气混合物分离羧酸酸性的应用外消旋体的拆分羧酸－碱性化合物羧酸－酸性较弱的酸性化合物酰基化14.3.2羧基上羟基的取代反应－酰化反应平衡常数：K=[RCOOR’][H2O][RCOO