汪小兰有机化学课件（第四版）.ppt

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1、1.羧酸分类和命名、物理和化学性质、重要的羧酸。2.羧酸的衍生物酰卤、酸酐、酯、酰胺。第十章羧酸及其衍生物羧酸：R－COOH官能团：p-π共轭羟基氧上电子云密度降低；酸性增强。羰基碳上电子云密度升高；羰基对亲核试剂的活性降低。10-1羧酸的分类和命名一、分类脂肪酸：CH3COOHC6H5COOH芳香酸：乙酸苯甲酸饱和酸：CH3CH2COOHCH2=CHCOOH不饱和酸：丙酸丙烯酸一元酸：二元酸：多元酸：CH3COOH乙酸柠檬酸乙二酸(草酸)二、命名俗名：根据来源命名。HCOOH蚁酸CH3COOH

2、醋酸普通命名法:用α、β、γ、δ…编号(简单的羧酸）。CH3CH3CHCH2CH2COOHγβαα-甲基戊酸2-丁烯酸（巴豆酸）α-丁烯酸2,3-二甲基丁酸α,β-二甲基丁酸系统命名法以羧酸为母体，选择含羧基的最长的碳链为主链，称作“某酸”。从羧基的一端开始编号。取代基的位次和名称写在母体名称的前面。丙二酸(胡萝卜酸)丁烯二酸β-苯基丙烯酸(肉桂酸)10-2羧酸的物理性质C1～3：无色透明液体C4～10：油状液体C10以上：蜡状固体。饱和一元羧酸的沸点随分子量的增加而升高。分子量相近时，沸点：羧

3、酸＞醇。原因：羧酸氢键较稳定，并形成双分子缔合。例：甲酸(101℃)>乙醇(78℃)H3CCOHOCCH3OHO甲基、羧基异侧，排列紧密同侧，排列不紧密直链饱和一元羧酸的熔点随碳原子数目的增加而呈锯齿状上升。偶数碳羧酸m.p高于两个相邻奇数碳羧酸。10-3羧酸的化学性质RCCHHOHOαα－H取代反应脱羧反应－OH被取代反应C=O亲核加成酸性由于p-π共轭，使羰基碳上的电子云密度增加，不利于亲核试剂的进攻，羧酸不能与HCN、H2NNH2等亲核试剂进行加成反应。羧酸和羧酸根的结构比较两个碳氧键不等

4、长，部分离域。136pm123pm醇中C-O单键键长为143pm两个碳氧键等长，完全离域。127pm4电子三中心的分子轨道—一、羧酸的酸性羧酸在水溶液中电离成羧酸根负离子：酸性：HCl＞HCOOH＞羧酸＞H2CO3＞苯酚＞醇pKa：3.754.76～56.2810.016-19RCOOH+NaOH→RCOONa+H2ORCOOH+Na2CO3→RCOONa+CO2+H2ORCOONa+HCl→RCOOH+NaCl可用于羧酸的分离和提纯。思考题：如何分离苯甲酸、苯酚和苯甲醇？方法二：加NaOH溶

5、液，酸、酚溶于水相中，分层分离。水相通入CO2，苯酚析出。方法一：加入NaHCO3溶液，苯甲酸溶于水相中。油相加NaOH溶液，酚溶于水相中。羧酸是弱酸，其pKa的数值为：（1）电子效应的影响：吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka3.374.204.73取代基对羧酸酸性的影响Cl3C-COOH＞Cl2CH-COOH＞ClCH2-COOH＞CH3-COOHFCH2COOH＞ClCH2COOH＞BrCH2COOH＞ICH3COOH＞CH3CO

6、OHCH3CH2CHCOOH＞CH3CHCH2COOH＞CH2CH2CH2COOH＞CH3CH2CH2COOHClClCl（2）分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。pKa1:2.85pKa2:5.70二元羧酸，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。芳香羧酸的情况分析：取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻>对>间取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻>间>对具体分析：邻位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应均要考虑。）对位（诱导很小、共轭为主。）

7、间位（诱导为主、共轭很小。）实例诱导吸电子作用大、共轭给电子作用大、氢键效应吸电子作用大。邻位间位对位诱导吸电子作用中、共轭给电子作用小。诱导吸电子作用小、共轭给电子作用大。pka2.98pka4.08pka4.57苯甲酸的pka4.20二、羧酸衍生物的生成（酰卤、酸酐、酯、酰胺）1.生成酰卤：PCl3、PCl5、SOCl2(氯化亚砜，亚硫酰氯)3RCOOH+PCl3→3RCOCl+H3PO3(亚磷酸，200℃分解)RCOOH+PCl5→RCOCl+HCl+POCl3(三氯氧磷，沸点:107℃)

8、RCOOH+SOCl2→RCOCl+SO2↑+HCl↑（SOCl2过量）通过蒸馏分离，根据产物沸点不同选择不同试剂。2.形成酸酐羧酸失水。加热、脱水剂：醋酸酐或P2O5等。制备混合酸酐3.酯化反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O投料1：1产率67%1：1097%酯化反应是一个可逆的反应，为了使正反应有利，通常采用的手段是：①使原料之一过量。②不断移走产物（例如除水，蒸出乙酸乙酯）H+（常用的催化剂有盐酸、硫酸、苯磺酸等）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