主要内容羧酸的结构、分类和命名羧酸的性质羧酸的制备二元.ppt

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1、主要内容羧酸的结构、分类和命名羧酸的性质羧酸的制备二元羧酸取代羧酸第十一章羧酸目标要求1.掌握羧酸的结构、了解其分类方法2.掌握羧酸的命名3.掌握羧酸的性质4.了解羧酸的制备5.掌握二元羧酸的重要性质6.掌握取代羧酸的重要性质羧酸的结构、分类和命名羧基(carboxyl)酰基(acyl)不饱和酸脂肪酸芳香酸饱和烷基芳基羧酸的分类RCOHOArCOHOCOHORR'R"βα结构：p－π共轭羧基OH氧上带孤对电子，与C=O的π键共轭结果：a，C＝O与C－O趋于相同。C＝O失去了典型的羰基的性质。b，p－π共轭造成－O－H极性增强

2、，电子云偏向氧原子，有利于氢原子的离解，使羧酸酸性比醇强。醇中C-O单键键长为1.43Å命名（1）俗名(根据来源命名)（2）系统命名命名时以含有羧基的最长的碳链作为主链，称为某酸，编号以羧基的碳原子为1号。其它侧链与重键表明位置。芳香族羧酸可作为脂肪酸的芳基取代物来命名。羧酸常用希腊字母来表明位次。即与羧基直接相连的碳原子为α，其余依次为β、γ…距离羧基最远的为ω位。环直接与羧基相连称为环烷酸，编号从羧基所连接的碳开始。低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味，强腐蚀性。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。高

3、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。1、物理性质2、光谱性质IR：－OH，3000～2500cm－1，强宽吸收峰C＝O，1725～1700cm－1，C－O，1320～1210cm－1。1HNMR：－OH，10～12ppm二、羧酸的物理性质和光谱性质羧酸的结构及化学性质分析H有酸性羰基不饱和,可加成、还原羰基a-H，有弱酸性，可取代OH可被取代羧基可脱去CO2三、羧酸的化学性质1、羧酸的酸性酸性大小：大多无机酸>羧酸>H2CO3>苯酚>H2O>ROH

4、pKa（甲酸3.75）4.75-56.379.9815.716-17溶于Na2CO3不溶酸根负电荷平均分布在两个O原子上——稳定诱导效应：X-CH2COOH-I使酸性增强X=FClBrICHONO2N+(CH3)3pKa2.662.862.903.183.531.681.83+I使酸性减弱HCOOHCH3COOH(CH3)2CHCOOHpKa3.754.764.86电子效应对羧酸酸性的影响吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少X=OHOCH3CH3HClNO2pKa：4.574.474.384.203.973.42共

5、轭效应：诱导效应具有加和性pKa：2.861.260.64诱导效应沿σ键传递，随距离的增加该效应的影响迅速减小。pKa：2.864.054.52场效应：pKa：6.046.25芳香羧酸的酸性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>对与碱反应羧酸可以与氢氧化钠和碳酸氢钠反应酚不能和碳酸氢钠反应RCOOH+NaOHRCOO-Na++H2OArONa+CO2+H2OArOH+NaHCO3因此，可以用碳酸氢钠来区分羧酸和酚类化合物。RCOOH+NaHCO3RCOO-N

6、a++CO2+H2O应用：利用羧酸的酸性分离和纯化化合物思考题：如何分离苯甲酸，苯酚和苯甲醇？羧基上羟基的取代羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺取代羟基生成羧酸衍生物羧酸2.1形成酰卤酰(基)氯酰(基)溴比较:醇类的卤代羧酸羟基的卤代与醇类的卤代有相似性2.2形成酸酐可能机理:乙烯酮衍生物酸酐强除水剂2.3生成酯（酯化反应）酯化反应特点：反应需要H+催化，无催化剂时反应很慢。反应可逆（加大反应物用量或除去水使酯的产率提高）酯化反应机理的讨论机理须说明的问题：a.反应可逆性b.H+在反应中起什么的作用？先作用在哪？c.酯中OR’中氧的来

7、自于酸还是醇？两种可能的酯化反应机理(i)通过酰基上的亲核取代H+先与羧基羰基氧结合（增强了羧基的亲电性）OR'上的氧原子来自于醇提示：逆过程为酯的酸性水解机理(ii)通过烷基碳正离子中间体H+先与醇羟基氧结合羧基羰基氧作为亲核试剂，OR'上的氧原子来自于酸碳正离子中间体证据：酸与烯烃反应可生成酯机理(ii)的关键——碳正离子研究两种酯化反应机理的实验室方法：(i)同位素标记法。如：用RO18H确定烷氧基中氧的来源(ii)旋光性醇酯化法。总结：伯醇、仲醇酯化经机理(i)。叔醇酯化经机理(ii)（关键：R+稳定，较易生成）有旋

8、光，机理(i)无旋光，机理(ii)2.4生成酰胺提示：合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺3.羧酸的还原反应用LiAlH4还原羧酸至醇羧基较难被还原强还原剂可还原至伯醇提示：还原机理：经过中间体——醛醛1o醇合成上应用——制备伯醇合成上由羧酸制备伯醇，宜先酯化再还原直接还原羧酸：LiAlH4用