第十三章_羧_酸.ppt

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1、第十三章羧酸exit1.羧酸的分类2.羧酸的物理性质3.羧酸及其盐的结构4.羧酸的反应5.羧酸的制备本章提纲分类：1.按分子中烃基的种类可以分为脂肪族羧酸芳香族羧酸饱和羧酸不饱和羧酸2.按照分子中羧基的数目又可分为一元、二元、多元羧酸。第一节羧酸的分类命名：从来源命名系统命名法:也常用希腊字母表示，与羧基直接相连的碳原子为α，其余依次为β、γ、δ、ε……最末端碳用ω。ω-溴十一碳酸3-甲基-2-丁烯酸2-苯乙酸α-萘乙酸一元酸系统命名普通命名HCOOH甲酸蚁酸CH3COOH乙酸醋酸CH3CH2COOH丙

2、酸初油酸CH3CH2CH2COOH丁酸酪酸CH3(CH2)16COOH十八酸硬脂酸只含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸，可根据它的来源命名。二元酸系统命名普通命名HOOCCOOH乙二酸草酸HOOCCH2COOH丙二酸缩苹果酸HOOC(CH2)2COOH丁二酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH顺丁烯二酸马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH反丁烯二酸富马酸含有二个羧基的羧酸称为二元酸。第二节羧酸的物理性质低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分溶于水，难闻的气味。

3、高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。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烷烃高。偶数碳的羧酸比相邻两个奇数碳的羧酸熔点高。对于相同碳原子数的下列有机物的熔沸点：RH＜RX＜RCH=O＜ROH＜RCOOH所有的二元酸都是结晶化合物。两个碳氧键不等长，部分离域。两个碳氧键等长，完全离域。第三节羧酸及其盐的结构1.36Å1.23Å1.27Å醇中C-O单键键长为1.43Å一、羧酸和羧酸根的结构比较2.多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）1

4、.羧酸根比较稳定(比醇氧负离子稳定)，所以羧酸的氢能解离而表现出酸性。羧酸的反应1.羧酸的结构和反应2.羧基中氢的反应3.羧酸α-H的反应(赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应)4.羧羰基的反应5.脱羧反应羧酸的结构和化学性质-活泼H的反应酸性羰基的亲核加成，然后再消除（表现为羟基的取代）。羰基的亲核加成，还原。一、酸碱反应强无机酸>羧酸>碳酸>酚>醇>炔pKa4~56.35101825RCOOH+NaHCO3RCOO-Na++CO2+H2O羧酸可以和碳酸氢钠反应ArONa+CO2+H2OArOH+NaHCO3

5、酚不能和碳酸氢钠反应第四节酸性亲核性；羧酸盐能与活泼卤代烷反应二、羧酸根具有碱性和亲核性①是SN2反应。②只适用于1oRX和活泼RX。③常用的是钠盐。(有时也用Ag盐，优点：速率快。缺点：太贵。)体系中双键不受影响。RCOO-+R’XRCOOR’+X-+CH3COO-Na+HOAc120oCR－不同的羧酸的酸性大小是：－C(CH3)3＜－CH2CH3＜－CH3＜－HpKa5.054.884.743.771.不同羧酸的酸性大小：三、不同取代基对羧酸酸性的影响：2.具有吸电子效应的原子或基团的α－取代将增

6、强酸性(P570~571)。酸性：F－CH2CO2H>Cl－CH2CO2H>Br－CH2CO2H>I－CH2CO2HCl3CCO2H>Cl2CHCO2H>ClCH2CO2H>CH3CO2H同一主族：－F>－Cl>－Br>－I同一周期：－F>－OR>－NR2；R2O+－>R3N+－(1)芳香羧酸的酸性强于脂肪羧酸(甲酸例外)：HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka3.374.204.733.芳香羧酸及取代芳香羧酸的酸性(2)分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。(3)场效应(Fieldeffect)

7、当分子中原子或原子团间相互作用，通过空间传递的电子效应－场效应。邻氯代苯丙炔酸：pKa:大小场效应是依赖分子的几何构型的。4.芳环取代基的影响取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻>对>间>H-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。）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。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。

8、pka2.98pka4.08pka4.57苯甲酸的pka4.20邻位间位对位在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取代羧酸α-H的反应称为赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应。RCH2COOH+Br2PBr3-HBrRCHCOOHBr1定义第五节羧酸α-H的反应(赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应)试剂：Cl2、Br2、I2催化剂：P或PX3α－H可逐个被取代2反应一、酯化反应概述定义：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。CH