第十章羧酸和取代羧酸ppt课件.ppt

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1、第十章羧酸和取代羧酸第一节羧酸一、结构分类命名二、物理性质三、化学性质第二节取代羧酸一、羟基酸二、羰基酸1含有羧基的化合物，称为羧酸(carboxylicacids)。第十章羧酸和取代羧酸烃基上的氢原子被其它原子或基团取代的羧酸称为取代羧酸(substitutedcarboxylicacids)。RCOOHArCO2H2第一节羧酸一、羧酸的结构、分类和命名(一)羧酸的结构羰基和羟基，通过p-π共轭构成一个整体。所以，羧基并不是羰基和羟基的简单加合。p-π共轭3键长——平均化p-π共轭对结构与性质的影响:122pm143pm136pm123pm羧基

2、C的正电性——降低，亲核反应变难α-H的活性——降低，诱导效应减弱羧羟基的酸性——增强，极性增强4羧酸根负离子的p-π共轭127pm127pm负电荷，均分在两个氧原子上；增强了羧酸根负离子的稳定性；有利于H+的离去。键长完全平均化。5(二)羧酸的分类6(三)羧酸的命名常见的羧酸多用俗名。HCOOH甲酸(蚁酸Formicacid)CH3COOH乙酸(醋酸Aceticacid)CH3CH2CH2CO2H丁酸(酪酸Butyricacid)HOOC-COOH乙二酸(草酸Oxalicacid)HO2CCH2CH2CO2H丁二酸(琥珀酸Succinicaci

3、d)C6H5CH=CHCO2H肉桂酸(Cinnamicacid)7系统命名法与醛相似。羧基C永远为C-1；对于简单的羧酸，也常用α、β、γ等希腊字母表示取代基的位次。54321gba3-甲基戊酸β-甲基戊酸4321gba2-甲基-4-溴丁酸α-甲基-γ-溴丁酸82-甲基-3-丁烯酸3-硝基-4-氯苯甲酸邻苯二甲酸(酞酸)反-1,4-环己基二甲酸α-萘甲酸1-萘甲酸9CH3CH3-C-CO2HC2H5-CO2HCO2HClClCOOHCH2H—C—CO2HCH—OHCH2CO2H2,2-二甲基丁酸环丙基甲酸2,4-二氯苯甲酸12453-羧基-4-羟

4、基己二酸（不讲）10己二酸3-羧甲基11二、羧酸的物理性质1.性状：常温下，1~9C饱和一元酸为具有强烈气味的液体;高级脂肪酸为无味无臭蜡状固体;二元酸和芳香酸是结晶固体。2.溶解性：低级脂肪酸易溶于水,但随相对分子质量的增加水溶度降低:甲、乙、丙、丁酸与水互溶,己酸0.96%,辛酸0.08%。高级一元酸不溶于水，但能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。多元酸的水溶性大于相同碳数的一元酸。芳酸的水溶性极微。12与相对分子质量相近的其它类型有机化合物相比，羧酸有特别高的沸点。MW60605856Bp/℃117.982.356.5-6.9形成双分子氢键缔

5、合体13三、羧酸的化学性质3.α-H的反应1.酸性2.亲核取代14(一)羧酸的酸性与成盐Ka:10-4~10-5p-π共轭，增强了羧羟基的极性，增强了其酸性。p-π共轭，增强了羧酸根负离子的稳定性，有利于H+的离去。15酸性比较（pKa）:酸性强弱，主要影响因素电子效应、立体效应和溶剂化效应。161、脂肪酸就电子效应而言，吸电子基使酸性增强，供电子基使酸性减弱。Gw:withdrawinggroup吸电子基增强酸性Gr:releasinggroup供电子基减弱酸性吸增供减17pKa3.774.761.68pKa2.622.872.903.164.

6、76pKa2.864.064.521819pKa4.354.173.42(1)2、芳香酸20CH2=CH—CH=CH—CH=CH——NO2d-d-d-d+d+d+其吸电子共轭效应通过共轭体系，交替传递到终端。21CH3-是供电子基，主要发生供电子共轭效应，其酸性小于苯甲酸。NO2-是吸电子基，主要发生吸电子共轭效应，其酸性大于苯甲酸。22(2)HCOOHC6H5COOHCH3COOHpKa3.774.174.76苯环大π键与羧基构成共轭体系，主要发生供电子共轭效应（+C），电子云向羧基偏移，减弱了羧羟基的极性。同一基团的若干种作用相反时，其主要作

7、用决定最终结果。23HCOOHC6H5COOHCH3COOHpKa3.774.174.76在苯甲酸分子中，羧基与sp2杂化的碳原子相连；而在乙酸中，与sp3杂化的碳原子相连。前者的S成分多，吸电子能力强，增强了羧羟基的极性，使其酸性较强。24(3)pKa4.173.892.21邻位基团的存在，产生空间位阻；使羧基与苯环的共平面性减少，即羧基碳氧双键上π电子不能与苯环上π电子很好的共轭；从而使苯基的供电子共轭效应减弱，使羧羟基的极性增强，其酸性大于苯甲酸。邻位效应：邻位基团对活性中心的影响。pKa4.173.892.21影响因素多，其作用一致或相反

8、；主要因素决定最终结果。25Ka15.9×10-21.6×10-36.8×10-5Ka24.0×10-51.4×10-62.3×10-6