羧酸及其衍生物课件.ppt

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1、羧酸及其衍生物第十章1I　羧酸烃基与羧基相连的物质叫羧酸：一元羧酸通式为RCOOH；羧基(-COOH)就是羧酸的官能团。OH一、结构中碳为SP2杂化，氧原子与羰基双键间存在着P―л共扼。由于共扼，使羧基中的羰基失去了典型的羰基的性质（如不与NH2OH作用)；―OH氧原子上的电子云向羰基偏移，这有利于―OH氢的离解。CROOHRCOOH:RCOO-RCOO-2二、分类和命名脂肪羧酸按烃基种类分芳香羧酸：Ar-COOH饱和羧酸：CH3COOH不饱和羧酸：CH2=CH-COOH按羧基数目分一元羧酸：CH3COOH二元羧酸：多元羧酸：COOHCOOHCOOHCOOHHO-C-COOH3

2、1.根据酸的来源命名HCOOH蚁酸(甲酸)CH3COOH醋酸(乙酸)HOOCCOOH草酸(乙二酸)HOOC(CH2)2COOH琥珀酸(丁二酸)2.系统命名法b.编号:从羧基C原子开始编号。a.选取含羧基的最长碳链为主链。-C-C-C-COOH4321gba2,3-二甲基丁酸a,b-二甲基丁酸命名4c.如有不饱和键要标明不饱和键的位次,称为某烯酸。CH3-CH=CH-COOH2-丁烯酸(巴豆酸)CH3-(CH2)7CH=CH-(CH2)7COOH9-十八碳烯酸(油酸)d.芳香酸可作为脂肪酸的芳基取代物命名。苯甲酸羧酸分子中除去羧基中的羟基后,余下的部分称为酰基,可按原来的酸的名称

3、作某酰基:丙酰基苯甲酰基4-苯基丁酸a-萘乙酸5e.二元羧酸命名时，选择两个羧基的最长碳链为主链，称为某二酸。f.芳香二元酸可作为脂肪酸的芳基取代物命名。邻苯二甲酸三、物理性质状态：十个碳原子以下的饱和一元羧酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。6芳香族羧酸(Ar-COOH)和脂肪族二元羧酸为结晶的固体沸点：液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧酸的沸点比相对分子质量相当的醇高。熔点：饱和一元酸的熔点随碳链的增长而升高，显锯齿状变化，即含偶数碳原子羧酸的熔点比前后两个相邻的含奇数碳原子酸的

4、熔点要高。(分子的对称性)四、化学性质1.酸性由于羧酸根负离子具有很好的稳定性而使羧羟基氢易于离解使羧酸显酸性。二元羧酸分两步电离。7当R较大时,称这种盐为“肥皂”应用:分离苯甲酸、对甲苯酚82.酸性中羟基的取代反应9(1)酸酐的生成羧酸与脱水剂[P2O5或(CH3CO)2O]共热，两分子羧酸则发生分子间脱水生成酸酐对于能形成五六元环的二元羧酸加热后则易失水成酐(2)酰卤的生成常用的酰卤是酰氯,用羧酸和亚硫酰氯(二氯亚砜)SOCl2、PCl3、PCl5等反应制备。10低沸点酰卤制备高沸点酰卤制备低、高沸点的酰氯制备R-C-OH+PCl3=OR-C-Cl+H3PO3=OR-C-O

5、H+PCl5=OR-C-Cl+POCl3+HCl=OR-C-OH+SOCl2=OR-C-Cl+SO2↑+HCl↑=O(3)酯的生成定义：羧酸与醇在酸的催化作用下失去一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。（常用的催化剂有盐酸、硫酸、苯磺酸等），11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）酯化反应历程：双分子酰氧断裂——加成～消除反应历程。12(4)酰胺的生成反应为可逆反应，加热、脱水得酰胺和腈。腈水解则得酰胺和羧酸芳香羧酸和二元羧酸均有进行上述各种反应。133.还原4.烃基上的

6、反应1.α-H的卤代作用(1)羰基的吸电子使-H活泼(2)p-π共轭使羧酸-H活性不及醛和酮14(2)芳香环的取代反应5.二元羧酸的受热反应15规则：二元羧酸热分解时，可能的条件下尽可能生成五元或六元环。五、羧酸的结构对酸性的影响（1）电子效应的影响：16a.吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka3.374.204.73b.诱导效应随着碳链的延长迅速减弱17c.诱导效应具有加和性d.不同卤素对酸性的影响卤素电负性大小:F＞Cl＞Br＞I酸性:FCH2COOH＞ClCH2COOH＞BrCH2COOH＞ICH2COOH重

7、要的羧酸1.甲酸：HCOOH又叫蚁酸；可由甲醇、甲醛氧化而得，也可直接用CO和NaOH合成。具有酸的性质，也有醛的性质。182.乙酸：CH3COOH又叫醋酸；木材干馏、谷物发酵、乙醛氧化都能得到乙酸。―COOH又叫安息香酸，其钠盐可作为药物和食品防腐剂。3.苯甲酸：4.乙二酸:又叫草酸；是饱和二元羧酸中酸性最强的.白色晶体，可溶于水；可使高锰酸钾退色，所以常用来配制消字液。除去铁和蓝墨水的痕迹。注意浓溶液可渗透皮肤。5.丁烯二酸：顺式的叫马来酸或失水苹果酸：其酸酐俗称顺酐。反式的叫富马酸或延