羧酸及其衍生物 ppt课件.ppt

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1、第12章羧酸、羧酸衍生物与质谱第12章羧酸、羧酸衍生物与质谱12．1羧酸的分类与命名12．2羧酸的结构与物理性质12．3羧酸的波谱性质12．4羧酸的制备12．5羧酸的化学性质12．6羧酸衍生物12．7β—二羰基化合物12．8自然界中的羧酸衍生物12．9有机化合物分子量的测定－质谱本章重点讲解:1.羧酸及其衍生物的分类与命名——掌握2.羧酸及其衍生物的结构——理解3.羧酸及其衍生物的物理性质——了解4.羧酸及其衍生物的化学性质——掌握5.羧酸及其衍生物的制备——掌握5.几个重要羧酸及其衍生物——理解6.质谱的基本原理与应用——理解1

2、2．1羧酸的分类与命名12．1．1羧酸的分类分子中含有羧基(carboxyl)并且具有酸性的一类有机化合物叫羧酸(Carboxylicacid)。羧基可以连接在脂肪族烃基上(R-COOH)，也可以连接在芳基上(Ar-COOH)。乙酸丁二酸丙烯酸苯甲酸（一元酸）（二元酸）（不饱和酸）（芳香酸）12．1羧酸的分类与命名12．1．2羧酸的命名蚁酸安息香酸棕榈酸肉桂酸硬脂酸酒石酸1.俗名12．1羧酸的分类与命名2.系统命名法规则：脂肪酸的系统命名中选择分子中含羧基最长的碳链为主链，根据主链上碳原子数目称为某酸，超过10个碳原子的不饱和酸在

3、碳数后加“碳”字。表示侧链与重键的方法与烃基相同，编号从羧基碳原子开始。3，4-二甲基戊酸12-羟基-9-十八碳烯酸（蓖麻醇酸）12．1羧酸的分类与命名对于简单的脂肪酸也常用α、β、γ、δ等希腊字母表示取代基的位次；羧基永远作为C-1。4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸反-1,3-环己二酸丙醛酸（3-氧代丙酸或3-羰基丙酸）β-丁酮酸（3-氧代丁酸或乙酰乙酸）12．1羧酸的分类与命名2-甲基-3-苯基-2-丁烯酸4-甲氧基-2溴-苯甲酸CH=CH-COOH3-苯基丙烯酸(肉桂酸)CH3CH2CH2-C-COOHCH-CH32-丙基-2

4、-丁烯酸HOOC-CH2-CH-CH2-CH2-COOHCH2-COOH3-羧甲基-己二酸12．1羧酸的分类与命名羧酸分子中烃基上的氢被其他原子或基团取代后的化合物，称为取代羧酸。布洛芬阿司匹林柠檬酸苹果酸没食子酸12．2羧酸的结构与物理性质共平面OR—CO····HR——Hp,p-共轭体系羰基和羟基通过p,p-共轭构成一个整体，故羧基不是羰基和羟基的简单加合。12．2羧酸的结构与物理性质p-π共轭的结果:☺键长平均化；☺羰基的正电性—降低，亲核加成变难；☺羟基H的酸性—增加；☺a-H的活性——降低羧酸的物理性质：由于氢键形成的原

5、因，羧酸的沸点比相应相对分子质量的醇的沸点高。甲酸的二聚体12．4羧酸的制备12.4.1氧化法12.4.2水解法腈的水解12．4羧酸的制备12.4.3合成法由Grignard试剂合成：12．5羧酸的化学性质OCR(Ar)OH3.a-H的取代芳环H的取代1.酸性2.羟基被取代-X(Cl)酰卤-OCOR酸酐-OR酯(-NH2)酰胺脱羧反应氧化还原4.12．5羧酸的化学性质12.5.1酸性：弱酸OR—CO127pm127pm共轭大p键的形成使键长完全平均化，增加了羧基负离子的稳定性,是促使H+电离的原因。pKa：12．5羧酸的化学性质

6、12.5.2取代基对酸性的影响1.诱导效应的影响12．5羧酸的化学性质2.共轭效应的影响12．5羧酸的化学性质12.5.3羧酸衍生物的生成羧酸中的羰基可以与某些亲核试剂发生加成-消除反应，生成羧酸衍生物（酰卤、酸酐、酯、酰胺），反应通式为：1.酯化反应酸催化12．5羧酸的化学性质酸和醇的体积(空间因素)对酯化反应的速度有很大影响。所以酯化反应的活性顺序为：醇：CH3-OH>RCH2-OH>R2CH-OH酸：HCO2H>RCH2CO2H>R2CHCO2H>R3CCO2H12．5羧酸的化学性质2.生成酰卤的反应试剂：亚硫酰氯(二氯亚砜

7、)SOCl2，PCl3、PCl512．5羧酸的化学性质3.生成酸酐的反应羧酸失水。加热、脱水剂：醋酸酐或P2O5等。12．5羧酸的化学性质4.生成酰胺的反应RCOOHNH3R-C-ONH4O-H2O△R-C—NH2O己二酸己二胺尼龙-6612．5羧酸的化学性质12.5.4羧酸的还原羧酸很难被一般的还原剂还原，但能被LiAlH4顺利地还原为伯醇。CH2=CHCH2CO2H+LiAlH4———>CH2=CHCH2CH2OH1.乙醚2.H3O+2CH3CH2CHCO2H+LiAlH4———>2CH3CH2CHCH2OHCH3CH31.e

8、ther2.H3O+83%12．5羧酸的化学性质12.5.5脱羧反应若a-C上有强吸电子基，则易脱羧。形成分子内氢键12．5羧酸的化学性质Y=RCO—，HOOC—，—CN，—NO2，—Ar12．5羧酸的化学性质12.5.6α-卤代反应-H活性：羧