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1、 羧 酸,1)羧酸:,一、羧酸、羧基的结构,2)羧基的结构:,R,形式上看,羧基由羰基和羟基组成。羟基氧原子的未共用电子对所占据的p轨道和羰基的键形成p-共轭。羟基氧上电子云密度有所降低,羰基碳上电子云密度有所升高。因此,羧酸中羰基对亲核试剂的活性降低,不利于HCN等亲核试剂反应。,二、羧酸的分类,按烃基分类按羧基数目分类,1)俗名 根据其来源命名,如:,三、命名,2)羧酸的系统命名:,a 选择含有羧基的最长碳链作为主链,编号从羧基开始,b 对于含不饱和键的不饱和羧酸,则取包括羧基和不饱和键的最长碳 链为主链,称某烯酸,并注明不饱和键的位置,c 命名二元酸时,最长碳链应包括两个羧基,d 命名含
2、脂碳环羧酸和芳香羧酸时,则把脂碳环和芳环当作取代基,3乙基己酸,3丙基4戊烯酸,乙基丙二酸,邻苯二甲酸,环戊基甲酸,四、物理性质,羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高:,乙 酸(60):117.9正丙醇(60):97.4丙 醛(58):48.8甲乙醚(60):8,羧酸能以氢键结合,而且两分子羧酸间可以形成两个氢键:,五、化学性质,1)酸性:羧酸属弱酸,比硫酸、盐酸等无机强酸弱,但其酸性比水、醇 要强的多,也比酚、碳酸强,羧酸酸性较强的原因分析:,羧酸根负离子稳定:,羧基氢容易电离:,.,所以有助于降低氢氧间电子云密度、有助于羧酸根负离子稳定性提高的因素会增加羧酸的酸性,4.75,3.12,
3、2.86,2.82,2.66,2.82,1.30,0.64,2.80,4.08,4.87,3.75,1.83,1.23,2)羧羟基的取代反应,酰基,可以被羧酸根,卤素、烷氧基或氨基取代,生成酸酐、酰卤、酯或酰氨,生成酸酐:,酸酐,酰氯,或,生成酰卤:,生成酰胺及腈:,羧酸铵盐,酰胺,腈,生成酯:,酯,羧酸中羟基的置换取代反应,属于亲核取代反应:,Nu=X,RCOOH,HOR,NH3,4)卤代反应,光,光,光,5)二元羧酸的受热反应,3)还原反应:,23个C的二元羧酸加热脱羧,所有位有羰基的羧酸加热,都会脱羧,位为吸电子基团的羧酸,同样易脱羧:CCl3COOH Cl3CH+CO2,如,烷基丙二酸
4、-酮酸,45个C的二元羧酸加热分子内脱水成环状酸酐,67个C的二元羧酸在氢氧化钡存在下,加热同时失水、脱羧生成环酮,7个C的二元羧酸在加热条件下,可生成聚酐,两个羧基间隔5个以上碳原子的脂肪二元酸加热,得不到分子内失水或同时失水、脱羧而成的环状产物,只能分子间脱水成酸酐。以上事实说明,在有可能形成环状化合物的条件下,总是比较容易形成五元环或六元环。,羧酸的衍生物,羧基的一部分换成其它原子或原子团,并能水解得到羧酸的化合物,称为羧酸的衍生物,包括酰氯、酐、酯、酰胺等,1)酰氯、酰胺以它们所含的酰基命名:,乙酰氯,3,3二甲基丁酰氯,乙酰胺,N,N二甲基4氯丁酰胺,一、命名,2)酸酐根据水解所得的
5、酸命名:,乙酸酐,乙酸丙酸酐,邻苯二甲酸酐,3)酯按照形成它的羧酸和醇来命名:,乙酸乙酯,苯甲酸异丙酯,味道 酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性,酯有香味。沸点 酰氯、酸酐和酯由于不能形成氢键,熔沸点与分子量相近的羧酸低,酰胺分子间可形成氢键,沸点相当高,一般为固体。溶解性 酰氯和酸酐遇水分解;酯难溶于水,酰胺易溶于水。,二、物理性质,二、化学性质,1)水解:酰氯、酸酐、酯和酰胺都能水解,生成相应的羧酸,反应活性比较:酰氯和酸酐的活性较高,酯和酰胺的活性较低,一般需酸 或碱的催化,2)醇解:酰氯、酸酐、酯和酰胺都能醇解,主要产物为酯,酯的醇解也称为酯交换反应,3)氨解:酰氯、酸酐、酯都能进行氨解,主要产物为酰胺,羧酸衍生物的水解、醇解和氨解反应,称为羧酸衍生物的“三解”反应:,羧酸衍生物的“三解”反应的反应机理属于亲核取代:,AX,RCOO,OR,NH2;Nu=H2O,HOR,NH3,例如:酯在碱催化下的水解:,总结:羧酸衍生物的反应活性,4)Claisen酯缩合反应,乙酰乙酸乙酯(酮酸酯),含有两个酯基的化合物可以发生分子内的酯缩合反应,产物为环状结构:,5)酰胺的酸碱性,碱性,中性,弱酸性,本 章 结 束!,