(化学)基础有机化学 羧酸及其衍生物

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1、一、羧酸（一）命名（二）物理性质（三）化学性质1、酸性2、羧基中羟基的取代反应3、还原4、烃基上的反应5、二元羧酸的受热反应（四）重要代表物第十三章羧酸及其衍生物二、羧酸的衍生物（一）命名（二）物理性质（三）化学性质1、水解2、醇解3、氨解4、酯缩合反应5、酰胺的酸碱性（四）自然界的羧酸衍生物三、碳酸的衍生物1、光气2、尿素3、胍2021/8/17-羧酸-4一、羧酸羧酸的结构官能团--羧基P-π共轭导致键长的平均化电子云密度降低2021/8/17-羧酸-5电子云密度增高羧基的结构特征（p-π共轭）①羟基氧上的电子云密度降低，氢原

2、子的酸性增加；②羰基上的电子云密度增高，亲核试剂对羰基的活性降低。2021/8/17-羧酸-6分类：①按烃基不同：②按－COOH数目：(一)羧酸的分类和命名脂肪酸芳香酸饱和酸不饱和酸R-COOHAr-COOHRCH=CHCOOHRCH2CH2COOH2021/8/17-羧酸-7命名：与醛相似，但经常根据来源使用俗名。例：2021/8/17-羧酸-8编号:以羧基的碳原子为1号以含有羧基的最长的碳链作为主链，称为某酸，系统命名法（二酸：含两个羧基的最长碳链，命为“某二酸”）2021/8/17-羧酸-9不饱和酸主链包含双键和羧基，命为

3、“某烯酸”2021/8/17-羧酸-10（二）物理性质物态：C1－C3刺激臭味液体；C4－C9腐败气味油状液体；C10以上羧酸为固体。溶解度：大于分子量相近的醇、醛、酮；(C4H9OH：8%；C2H5COOH：∞)随R↑，水溶解度↓，C10以上羧酸不溶于水。原因：2021/8/17-羧酸-11沸点：高于分子量相近的醇！2021/8/17-羧酸-12（三）化学性质2021/8/17-羧酸-131、酸性pKa数据亦说明，酸性：RCOOH＞H2CO3＞ArOH与无机酸相比，RCOOH仍为弱酸：一些化合物的pKa值：酸性依次降低2021

4、/8/17-羧酸-14羧酸盐具有盐类的一般性质，是离子型化合物，可溶于水。因此，利用羧酸的酸性，可分离提纯有机物。2021/8/17-羧酸-15羧酸的结构对酸性的影响A.脂肪酸：主要考虑取代基的电子诱导效应pKapKa①给电子取代基（烷基），降低酸性；②吸电子取代基增强酸性，且离羧基越近酸性越强。酸性依次降低2021/8/17-羧酸-16B.芳香酸：考虑共轭效应和诱导效应-I,-C-I,-C-I2021/8/17-羧酸-17C.二元酸：pKa1＜pKa2；pKa1＜一元酸的pKa(原因：两个－COOH，且－COOH有较强的－I效

5、应。)P3464、152021/8/17-羧酸-182、羧基中羟基的取代反应-OH被取代酯酰卤酸酐酰胺羧酸衍生物2021/8/17-羧酸-19(1)酸酐的生成某些二元酸只需加热便可生成五元或六元环的酸酐：羧酸在加脱水剂存在下加热，分子间脱水生成酸酐。脱水剂：P2O5或乙酐（CH3CO)2O2021/8/17-羧酸-20(2)酰卤的生成亚硫酰氯卤化剂酰氯最方便的方法2021/8/17-羧酸-21(3)酯的生成反应特点①反应条件:酸催化(浓硫酸),加热②可逆反应③反应机理：羧酸酰氧基断裂∆2021/8/17-羧酸-22(4)酰胺的生

6、成2021/8/17-羧酸-233、还原一般还原剂不能将－COOH还原，LiAlH4是将羧酸还原为伯醇的最好试剂。2021/8/17-羧酸-244、烃基上的反应2021/8/17-羧酸-255、二元羧酸的受热反应丁二酸酐（琥珀酸酐）戊二酸酐2021/8/17-羧酸-26Blanc规则：在可能形成环状化合物的条件下，总是(布朗克)比较容易形成五元或六元环状化合物。(即五、六元环容易形成)。（分子间脱水）2021/8/17-羧酸-27（四）重要代表物1、甲酸又名：蚁酸（formicacid）HCOOH外观与性状：无色透明发烟液体，有

7、强烈刺激性酸味。熔点(℃)：8.2沸点(℃)：100.8相对密度(水=1)：1.23溶解性：与水混溶，不溶于烃类，可混溶于醇。主要用途：1.用于制化学药品、橡胶凝固剂及纺织、印染、电镀等。是生产安乃近、冰片、维生素B1等重要原料；可制取高效低毒农药杀虫醚，粉锈宁、多效唑。2.制取COHCOOH（加热）=CO+H2O2021/8/17-羧酸-282、乙酸又名：醋酸、冰醋酸CH3COOH（HAc）外观与性状：易挥发。是一种具有强烈刺激性气味的无色液体熔点(℃)：16.7沸点(℃)：118.1相对密度：1.0492乙酸是食醋的主要成

8、分（约含6％～8％的乙酸）。主要用途：在化学工业中，用来制造聚对苯二甲酸乙二酯（饮料瓶的主要部分），电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯。在家庭中，乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面，乙酸是规定的一种酸度调节剂。2021/8/17-羧酸-