第14章-羧酸和取代羧酸ppt课件.ppt

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1、第十四章羧酸和取代羧酸羧酸：可以看作是烃分子中的氢原子被-COOH取代后生成的化合物。通式：RCOOH第一节羧酸取代羧酸可以看成是羧酸分子中烃基上的氢原子被其他官能团取代后的生成物。羟基酸、羰基酸或氨基酸。分类一元羧酸二元羧酸脂肪族羧酸饱和羧酸CH2COOHHOOC-COOH乙酸（醋酸）乙二酸（草酸）不饱和羧酸CH2=CH-COOHHOOCCH=CHCOOH丙烯酸丁烯二酸脂环族羧酸环已基甲酸（环己烷羧酸）1,2-环戊基二甲酸（1,2-环戊烷二羧酸）芳香族羧酸苯甲酸（安息香酸）邻苯二甲酸一、分类与命名1、简单羧酸（可用希腊字母αβγδ标位）命名2

2、,3-二甲基戊酸(α,β-二甲基戊酸)5-甲基-4-乙基己酸(δ-甲基-γ-乙基己酸)俗名：一般据最初来源。HCOOH甲酸（蚁酸）系统命名法（与醛相似）2、不饱和羧酸2-甲基-3-戊烯酸2,4-戊二烯酸3、脂环族和芳香族羧酸：环作为取代基3-苯基丙烯酸4、酰基：羧酸分子去掉羧基中的羟基。乙酰基苯甲酰基草酰基二、羧酸的物理性质1、沸点：羧酸>醇、酚>醛、酮>烷、醚（相近分子质量）原因：羧酸分子间以两个氢键形成双分子缔合体，比醇分子间氢键更稳定。2、水溶性：低级脂肪酸易溶于水，芳香羧酸不溶于水分子量增加，溶解度减小羰基碳sp2杂化，平面结构，键角约

3、120°形成p-π共轭体系，氧的电子云移向羰基，使O-H极性增大，弱酸性电子云平均化，降低羰基C的正电性，失去典型羰基性质，不利亲核加成四、羧酸的化学性质（一）酸性多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5酸性：无机强酸>羧酸>碳酸>酚>H2O>醇低级和中级羧酸的钾盐、钠盐及铵盐溶于水，故一些含羧基的的药物制成羧酸盐以增加其在水中的溶解度，便于做成水剂或注射剂使用。RCOONa+HCl→RCOOH+NaClRCOOH+NaHCO3→RCOONa+CO2↑+H2O（二）羟基被取代的反应羧酸中的羟基可以被其它原子或原子团取代，生成羧酸衍生物。羧酸分子中去掉

4、羧基上的羟基后，余下的原子团叫做酰基。1、酯的生成该反应是可逆的，逆反应为酯的水解。反应速率很慢，需用硫酸作催化剂2、酰卤的生成3、酸酐的生成一元羧酸（除甲酸外）与脱水剂（P2O5）共热生成酸酐。4、酰胺的生成卤原子数目越多，酸性↑>>（三）α-H的卤代反应羧基能活化α-H，其致活作用比羰基小得多。α-H卤代反应较慢，需三卤化磷或红磷等催化。（四）脱羧反应A－CH2COOHA－CH3+CO2↑一元羧酸很难直接脱羧。生物体：在脱羧酶的作用下可直接脱羧R-COOHR-H+CO2↑脱羧酶（五）二元羧酸的受热反应二元酸受热时，随两个羧基间距不同而发生不

5、同的反应。1.两个羧基直接相连或只间隔一个碳原子：脱羧生成一元羧酸。2.两个羧基间隔２或３个碳原子：脱水成环酐。丁二酸酐戊二酸酐邻苯二甲酸酐3.两个羧基间隔４或５个碳原子：脱水脱羧成环酮。第二节取代羧酸醇酸：羟基酸分子中羟基连在脂肪烃基上一、羟基酸的分类和命名α-羟基丙酸（2-羟基丙酸）乳酸羟基丁二酸苹果酸2,3-二羟基丁二酸酒石酸酚酸：羟基酸分子中羟基直接连在芳环上3-羧基-3-羟基戊二酸柠檬酸邻羟基苯甲酸水杨酸3,4,5-三羟基苯甲酸没食子酸1、酸性醇酸：羟基的吸电子诱导效应，使羟基酸酸性α-羟基酸>β-羟基酸>γ-羟基酸>羧酸（二）化学性

6、质2、醇酸的氧化反应[O]稀硝酸酚酸含有酚式羟基，能与FeCl3发生颜色反应。α-羟基酸（分子间脱水生成交酯）3、特殊反应（脱水反应）丙交酯α-羟基丙酸β-羟基酸(分子内脱水)生成α,β-不饱和酸（烯酸）共轭体系（稳定）γ-羟基酸（分子内的酯化生成环状内酯）δ-羟基酸较难生成内酯，生成的δ-内酯也容易开环。（一）乳酸学名α-羟基丙酸乳酸存在于酸牛奶中，也存于动物的肌肉中，是肌肉中存在的糖原的代谢产物。工业上乳酸由乳糖、麦芽糖或葡萄糖经乳酸杆菌发酵制得。纯净的乳酸是无色粘稠液体，熔点18℃，有强的吸水性，溶于水、乙醇和乙醚。在医药上可用于空气消毒

7、，其钙盐用作治疗佝偻病等缺钙症，钠盐用为解除酸中毒的药物。三、重要的羟基酸(了解)（二）酒石酸学名2,3-二羟基丁二酸以酒石酸存在于葡萄汁中。天然的酒石酸为透明结晶，熔点170℃。酒石酸的盐类用途甚广。酒石酸氧锑钾用于治疗血吸虫病，亦用作催吐剂；酒石酸钾用于配制发酵粉；酒石酸钾钠用以配制费林溶液。（三）柠檬酸又叫枸橼酸,学名3-羧基-3-羟基戊二酸柠檬酸存在于柑桔类果实中，尤以柠檬中含量最多。它是无色结晶，易溶于水、乙醇和乙醚。有强的酸味，常用于配制饮料。其钠盐有防止血液凝固和利尿作用，其铁铵盐可用补血剂。柠檬酸是三大营养物质代谢的中间产物。（

8、四）苹果酸学名羟基丁二酸苹果酸最初由苹果中取得。天然的苹果酸为无色结晶，熔点100℃，易溶于水和乙醇。苹果酸也是糖代谢的中间产物。（五）水杨酸(要求掌