最新有机化学-8-1-羧酸及其衍生物课件ppt.ppt

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1、有机化学-8-1-羧酸及其衍生物羧酸是许多有机物氧化的最终产物，常以盐和酯的形式存在于自然界。羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或基团取代的产物称为羧酸衍生物。羧酸（除甲酸外）都可看做是烃分子中的氢原子被羧基取代的产物，通式为RCOOH(脂肪羧酸)或ArCOOH(芳香羧酸)。羧酸脂肪族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸根据所含羧基的数目不同饱和酸根据烃基结构的不同一元酸二元酸多元酸根据烃基的饱和与否第一节羧酸一、羧酸的分类不饱和酸不饱和羧酸命名时，选择同时含有羧基和不饱和键的最长碳链为主链，根据主链碳原子数称为“某烯酸”

2、或“某炔酸”，把不饱和键的位置写在名称之前。二元脂肪酸命名时，选择含有两个羧基的最长碳链为主链，根据主链碳原子数称为“某二酸”。2-丁烯酸(巴豆酸)(Z)-2-甲基-2-戊烯酸丁二酸(琥珀酸)顺丁烯二酸(马来酸)命名芳香族羧酸和脂环族羧酸时，通常将芳环或脂环作为脂肪族羧酸的取代基来命名。α-萘乙酸中的“α”是指萘环的α位,而不是乙酸的α-碳原子。环戊基乙酸邻苯二甲酸α-萘乙酸β-苯基丙烯酸(肉桂酸)命名下列化合物或写出结构式3-丁炔酸邻羟基苯乙酸1，1-环己烷二甲酸二、羧酸的物理性质常温下甲酸、乙酸和丙酸(C

3、1~C3):具有较强酸味和刺激性气味的液体。丁酸至壬酸(C4~C9):具有难闻气味的液体。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是结晶状固体。含10个碳原子以上(>=C10)的高级脂肪羧酸:无气味的蜡状固体。羧酸是强极性物质，且分子间能形成比醇分子间更强的双重氢键，羧酸的沸点比分子质量相近的烷烃、卤代烃、醛、酮的沸点高，甚至比相应的醇还要高。沸点顺序：羧酸>醇>酮>醛>醚>烃一些低级脂肪酸（如甲酸、乙酸等）即使在气态时也以双分子缔合体的形式存在。水溶性：羧酸分子中的羧基是亲水基，羰基氧和羟基氧可以分别与水形成双重氢键，

4、所以羧酸在水中的溶解度比相应的醇大。而相应的醇只能与水形成单个氢键。甲酸、乙酸、丙酸、丁酸与水互溶。而对于醇，从正丁醇起在水中的溶解度显著降低。芳香羧酸在水中的溶解度都很小。随着羧酸相对分子质量的增加，其疏水烃基的比例增大，在水中的溶解度逐渐减小。高级脂肪羧酸几乎不溶于水，而易溶于醇、醚等有机溶剂。四、羧酸的化学性质1、羧酸的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。（1）取代基对羧酸酸性的影响i、诱导效应的影响14a、给电子基使酸性减弱b、吸电子基使酸性增强c、诱导效应随着碳链的

5、延长迅速减弱15d、诱导效应具有加和性判断：甲酸和苯甲酸的酸性强弱？HCOOH>PhCOOH吸电子基的电负性越大、数目越多、离羧基越近，羧酸的酸性越强；16二元羧酸中，由于羧基是吸电子基团，两个羧基相互影响使一级离解常数比一元饱和羧酸大，这种影响随着两个羧基距离的增大而减弱。二元羧酸中，乙二酸的酸性最强。乙二酸1.27pKa1丙二酸2.85丁二酸4.21乙酸4.74不饱和脂肪羧酸和芳香羧酸的酸性，除受到基团的诱导效应影响外，往往还受到共轭效应的影响。pKa3.423.974.204.47不饱和脂肪羧酸的酸性略

6、强于相应的饱和脂肪羧酸。（2）共轭效应的影响取代基为供电子基时使酸性减弱；取代基为吸电子基时使酸性增强。将下列化合物按照酸性从大到小排序（1）HCOOHH2CO3H2OCH3COOHC2H5OH（2）苯甲酸对溴苯甲酸对甲基苯甲酸对硝基苯甲酸对羟基苯甲酸（1）（2）123452．羟基的取代反应羧酸分子中的羟基可以被卤素(-X)、酰氧基(-OCOR)、烷氧基(-OR)和氨基(-NH2)等取代分别生成酰卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸的衍生物。酰卤酸酐酯酰胺（1）酰氯的生成羧酸与三氯化磷(PCl3)、五氯化磷(PCl5)或

7、二氯亚砜(SOCl2)等卤化试剂反应得到酰氯。酰氯是有机合成中很重要的酰基化试剂。酰氯很活泼，易水解，不能用水洗的方法除去反应中的无机物，常用蒸馏法分离。PCl3适用于制备沸点低的酰氯，PCl5适用于制备沸点高的酰氯。用SOCl2制备酰氯最方便，因反应副产物都是气体，易于与酰氯分离。（2）酸酐的生成除甲酸外，饱和一元羧酸在脱水剂如五氧化二磷的存在下加热，两分子羧酸间脱去一分子水生成酸酐。在加热条件下，二元羧酸如丁二酸、戊二酸、邻苯二甲酸等分子内脱水生成五元或六元环的酸酐，称为内酐。（3）酯的生成羧酸与醇在强酸

8、(如浓硫酸)的催化下共热，失去一分子水形成酯。为提高转化率，使平衡向生成酯的方向移动，采取的措施有：酯化反应的最大特点是反应的可逆性,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)用含有同位素18O的乙醇与乙酸进行酯化，发现18O存在于生成的酯分子中，而不在水中，说明反应生成的水是由羧酸的羟基和醇的氢形成的，羧酸的酰氧键发生了断裂。（4）酰胺的生成羧酸与氨反应首先生