《有机化学羧酸》PPT课件

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1、第十四章羧酸第一节羧酸的分类和命名第二节羧酸的物理性质第三节羧酸的光谱特征第四节羧酸的结构和酸性第五节羧酸的制备第六节羧酸的反应本章提纲第七节不饱和羧酸和取代羧酸第一节羧酸的分类和命名一元酸系统命名普通命名HCOOH甲酸蚁酸CH3COOH乙酸醋酸CH3CH2COOH丙酸初油酸CH3CH2CH2COOH丁酸酪酸CH3(CH2)16COOH十八（碳）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。CommonNames(Vollhardt)二元酸系统命名普通命名HOOCCOOH乙二酸草酸HOOCCH2COOH丙

2、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。Carboxylicacidstakeprecedenceoverothergroups:Includeasmanyfunctionsaspossibleinstem(Betterthan4-acetylheptanoicacid)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，部分地溶于水，具有难闻的气味。高级脂肪

3、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。所有的二元酸都是结晶化合物。第三节羧酸的光谱特征1HNMRR2CHCOOHH：10~12HCR2COOHH：2~2.6IR光谱羧酸中的C=O：单体二缔合体RCOOH1770~1750cm-1~1710cm-1CH2=CHCOOH~1720cm-1~1690cm-1ArCOOH1700-1690cm-羧酸中的OH：~3550cm-13000~2500cm-羧酸中的C-O~1250cm-1羧酸的光谱性质C4H8O正己烷乙酸醇

4、羟基、羧酸羟基、烷基IR吸收的比较乙酸的NMR谱乙酸的MS谱2-甲基丙酸NMR图2-甲基丙酸MS图两个碳氧键不等长，部分离域。两个碳氧键等长，完全离域。第四节羧酸的结构和酸性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）二讨论1羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离而表现出酸性。3取代基对羧酸酸性的影响23200×10－55530×10－5136×10－51.75×10－5Ka1).诱导效应对羧酸酸性的影响取代基的吸电子(

5、-I效应)取代基的供电子(+I效应)2).共轭效应对羧酸酸性的影响取代基的吸电子(-C效应)取代基的供电子(+C效应)共轭效应：X=OHOCH3CH3HClNO2pKa4.574.474.384.203.973.423).空间效应：利于H+离解的空间结构酸性强，不利于H+离解的空间结构酸性弱3.684.444).氢键：分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。pka2.98pKa1=2.0pKa2=6.5pKa1=3.0pKa2=4.55）.场效应场效应：是空间静电作用，即取代基在空间产生一个电场，对另一个反应中心的影响δ-δ＋4芳香羧酸

6、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。）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。pka2.98pka4.08pka4.57Ref.苯甲酸的pka4.20应用：利用羧酸的酸性分离和纯化化合物1.氧化法2.Grignard试剂+CO23.

7、腈类化合物的水解*有机锂试剂的羧化4.丙二酸酯合成法（见羧酸衍生物）5.酚酸的特殊制法（见取代酸）第五节羧酸的制备氧化法用什么氧化剂？氧化剂的选择性？Grignard试剂+CO2亲核加成机理制备比RX多一碳的羧酸腈类化合物的水解（酸性水解和碱性水解）例：丁二酸丙二酸Strecker反应a-羟基酸a-氨基酸腈的酸催化水解机理：腈的碱催化水解机理*有机锂试剂和CO2的反应RLi+CO2RCOOLiRCOOHRLiH2OH2O讨论：(1)(2)(3)同格氏试剂。(4)（注意：投料比对产物的影响）实例n-C4H9Li/Et2O-50至-6

8、0oCCO2H2O*有机锂化合物的烃基化反应在合成羧酸中的应用实例一和实例二：从羧酸合成-取代羧酸RCH2COOH+2LiN(i-C3H7)2RR’CHCOOHRCHCOO-Li+Li+R’XH2O实例一实例二(CH3)2CHCOOH+2LiN(