羧酸及其衍生物课件.ppt

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1、羧酸及其衍生物carboxylicacidsandtheirderivatives7/31/20211羧酸及其衍生物§1羧酸§2羧酸衍生物7/31/20212§1羧酸一羧酸的构造、分类和命名二制备三羧酸的化学性质四重要的羧酸重点：羧酸的酸性及结构对酸性的影响；羧酸衍生物的生成、脱羧反应及α-H的取代反应；酯化反应历程。7/31/20213一羧酸的构造和分类、命名1羧酸的结构π键孤对电子p、π共轭体系p、π共轭7/31/20214一羧酸的构造和分类、命名2分类羧酸按R-结构的不同分为：饱和羧酸不饱和羧酸芳香族羧酸脂环族羧酸按所含-COOH数目分为：一元羧酸

2、、多元羧酸7/31/202153羧酸的命名通俗命名系统命名脂肪族二元酸的命名芳香族羧酸和脂环族羧酸命名7/31/20216通俗命名许多羧酸根据其来源用俗名来称呼。例：HCOOH蚁酸（甲酸）CH3COOH醋酸（乙酸）草酸（乙二酸）苹果酸（2-羟基丁二酸）脂肪酸7/31/20217系统命名法选择分子中含羧基的最长碳链为主链，主链上碳原子的编号从羧基的碳原子开始，根据主链上碳原子数目称为某酸。7/31/20218系统命名例如：4-甲基己酸俗名（γ-甲基己酸）7/31/20219不饱和羧酸选择含有“双键”和“-COOH”的最长碳链为主链，从靠近“羧基”一侧开始编号，根

3、据主链上的碳原子数称为“某烯酸”，并标明“双键”的位次。2-丁烯酸（巴豆酸）7/31/202110脂肪族二元酸的命名脂肪族二元羧酸的命名，是选择分子中含有两个羧基的最长碳链为主链，根据主链上的碳原子数称为“某二酸”。如果是不饱和的二元羧酸，则根据主链上的碳原子数称为“某烯二酸”，并标出双键的位次。例如：HOOC（CH2）4COOH己二酸（肥酸、凝脂酸）丁烯二酸7/31/202111芳香族和脂环族羧酸命名芳香族羧酸和脂环族羧酸可作为脂肪酸的芳基或脂环基的取代物来命名。例如：苯甲酸（安息香酸）α-萘乙酸邻苯二甲酸7/31/2021123-苯丙烯酸（β-苯丙烯酸，肉

4、桂酸）环戊基乙酸7/31/2021134羧酸制备4.1以伯醇和醛氧化：该法所得羧酸的碳原子数不变。4.2以烯烃和环烯烃氧化4.3以RX为原料：通过生成睛，再水解通过格氏试剂与二氧化碳反应7/31/202114二羧酸的化学性质7/31/2021151酸性RCOOH+NaRCOONa+H2RCOOH+NaOHRCOONa酸性大小：RCOOH>H2CO3>Ph-OH>H2O>ROH7/31/202116羧酸根负离子的结构两个碳氧键的键长相等，为0.127nm0.120nm0.134nm7/31/202117例分离苯甲醇、对甲苯酚、苯甲酸苯甲醇对甲苯酚苯甲酸RCOON

5、a+HClRCOOH+NaCl这个性质可用来对羧酸进行分离和提纯NaOH不溶p-CH3-Ph-ONaPh-COONaCO2p-CH3-Ph-OHPh-COONaHClPh-COOH7/31/202118羧酸的酸性随着“-COOH”所连原子或基团的不同而变化。当羧基所连烃基上有吸电子基，使酸性增大；连有推电子基，使酸性减小。并且，吸（推）电子基的数目或与“-COOH”的相对位置都会影响酸性。1酸性7/31/202119PKa脂肪酸中取代基团对酸性的影响7/31/202120PKa脂肪酸中取代基团对酸性的影响7/31/202121PKaPKa脂肪酸中取代基团对酸性

6、的影响7/31/202122芳酸中取代基的性质和位置也会对酸性产生较大影响。当取代基位于-COOH的对位：考虑C、I的总结果当取代基位于-COOH的间位：I当取代基位于-COOH的邻位：C、I、场效应、分子内氢键。对于任何基团，当其处于邻位时，酸性总是增大。芳酸中取代基团对酸性的影响7/31/202123分子内氢键，有利于羧酸负离子稳定，酸性增加7/31/202124B＞C＞A＞D芳酸中取代基团对酸性的影响7/31/2021252羧酸衍生物的生成羧酸衍生物包括：酰卤酸酐酯酰胺分子中的称为酰基。它们是由羧酸与亲核试剂发生亲核取代反应，使羧基上的羟基被取代而生成。

7、7/31/2021267/31/2021273脱羧反应羧酸分子中脱去羧基而放出二氧化碳的反应称为脱羧反应。该反应使碳链缩短一个碳原子。β-丁酮酸7/31/2021287/31/2021294α-氢原子的卤代反应和醛、酮相似，脂肪酸α–碳上的氢原子由于受到羧基的影响而比较活泼，在一定条件下可被卤素取代。例如：赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应7/31/2021305羧酸的还原羧酸的还原较困难。在通常情况下，不易被化学还原剂所还原，但可以被特别强的还原剂如氢化铝锂还原成伯醇。例如：伯醇7/31/202131重要的羧酸甲酸甲酸分子中含有“-CHO”，具有醛的性质，能与“托伦

8、”试剂和“斐林”试剂反应。在工业上可用