羧酸及衍生物.ppt

羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物[目的要求]：l掌握羧酸及衍生物的结构和命名l掌握羧酸及其衍生物的性质l理解羧酸及其衍生物的相互转化 l了解羧酸及其衍生物的用途 1一、一、  羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名１．结构       ⑴ 羰基C原子以SP2杂化轨道成键　       ⑵ 键长：   C=O  0.1245nm          C—OH   0.1312nm           一般的：C=O  0.1203nm          C—OH   0.1430nm    ⑶　p –π共轭                  ⑷   —COO­‑结构     ２．分类   ⑴  按烃基的种类可分为：：a、脂肪族羧酸：饱和羧酸、不饱和羧酸  b、 脂环族羧酸c、 芳香族羧酸   ⑵  按羧基数目可分为：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸 饱和酸不饱和酸芳香酸一元酸乙酸丙烯酸苯甲酸二元酸乙二酸顺丁烯二酸邻二苯甲酸2３．命名⑴ 据来源命名⑵ 系统命名a．含羧基的最长碳链b．编号从羧基C原子开始编号用阿拉伯数字或希腊字母c. 如有不饱和键角要标明烯（或炔）键的位次并主链包括双键和叁键。

d. 脂环族羧酸简单的在脂环烃后加羧酸二字，复杂的环可作为取代基e.芳香酸可作脂肪酸的芳基取代物命名f.多元羧酸：选择含两个羧基的碳链为主链，按C原子数目称为某二酸 3二、二、  羧酸的性质羧酸的性质⒈物理性质⑴ 沸点：高于分子量相近的醇               乙醇分子间氢键键能为25KJ/mol；甲酸分子间氢键键能为30 KJ/mol⑵溶解性：随着烃基的增大溶解度（水中）减小⑶气味：甲、乙、丙酸有较强的刺鼻气味，水溶液有酸味⑷状态： 十个碳原子以下的饱和一元酸是液体 高级脂肪酸是蜡状固体                二元脂肪酸和芳香酸都是结晶固体⑸比重：一元羧酸：甲酸、乙酸比重大于1；其它羧酸的比重小于1     二元羧酸、芳香羧酸的比重大于12．化学性质⑴ 酸性  羧酸能使兰色石蕊试纸变红色     a.    与碱中和生成盐和水4c. 诱导效应对羧酸酸性的影响b. PKa        甲酸的PKa=3.76；乙酸的 PKa=4.76；                其它饱和一元酸的PKa=4.76—5之间I效应使羧酸酸性减弱，­I效应使羧酸酸性增强诱导效应随距离的增加而迅速下降5⑵ 羧酸中羟基的反应二元羧酸酸性比一元羧酸酸性强，且 〉PKa2 Pka1 a.  酰卤的生成6b. 酸酐的生成c. 酯化的生成         酸催化下，酯化反应一般按酰氧键断裂历程进行。

酯化反应不是简单的取代反应，而是酸催化的加成—消除反应历程7⑶ 还原反应d.酰胺的生成⑸ 二元羧酸酸性酸性：：第一个H+电离常数比第二个大 HOOC—COOH，Ka  1=3.5*10­2 ,                                               Ka2=4*10­6 受热分解受热分解A． 草酸、丙二酸加热失羧⑷ 烃基上的取代反应 A．α—H的卤代反应(红磷或光照)B．芳烃上取代8B． 丁二酸、戊二酸加热失水成环（酸酐）C． 已二酸、庚二酸加热同时脱羧失水，成环酮9三、重要的羧酸三、重要的羧酸⒈甲酸 结构 特性   ⑴ 甲酸的酸性显著高于其它饱和一元酸   ⑵ 甲酸具有还原性，能发生银镜反应 ⑶ 甲酸也能使高锰酸钾溶液退色  ⑷ 甲酸与浓硫酸加热，则分解生成一氧化碳和水 ⑸  甲酸具有杀菌力，可作消毒或防腐剂2  乙二酸（草酸）：具有还原性，易被氧化成二氧化碳和水3．丁烯二酸：顺反异构体 ⑴ 熔点    反式 〉顺式 ⑵ 燃烧热  顺式 〉反式  （顺式没有反式稳定） ⑶ 顺、反的关系  ⑷  酸性：  Ka1   顺式 〉反式                     Ka2   反式 〉顺式 10一、一、  命名命名⒈酰卤：⒉酸酐： 称“酐”或“某酸酐”或“某酐”  ⒊ 酯： 根据相应的羧酸和醇来命名。

酸的部分包括酰基C原子⒋ 酰胺：和酰卤相似，据相应的酰基来命名＃11二、物理性质二、物理性质 ⒉密度：酸酐的密度 〉1；脂肪族一元羧酸酯的密度均〈 1；                  二元羧酸酯和芳酸酯的密度均 〉1⒊ 水溶性：酰氯强烈水解，放出大量的HCl及热量 低级酰胺可溶于水特点： a.产物均有羧酸生成             b.活性：酰卤　〉酸酐 〉酯 〉酰胺  三、化学性质三、化学性质⒈酰基的反应  ⑴ 水解 ⒈沸点：酰卤、酸酐和酯，由于它们分子间不能形成氢键，所以沸点一般比分子量相近的羧酸低 由于酰氨分子间缔合能力较强，因此沸点甚至比相应的羧酸还要高12特点：a.醇解产物是酯⑵ 醇解 b.反应活性：  酰卤　〉酸酐 〉酯 〉酰胺  c.酰氯和酸酐是活泼的酰基化剂 ⑶ 氨解特点：a.  产物是酰胺   b. 反应活性:  酰卤　〉酸酐 〉酯 〉酰胺    c.. 重要的溴化试剂—NBS13水解、醇解、氨解的历程—加成消除可表示为：2．酰胺的特殊反应⑴ 酸碱性 NH3 NH2COR NH(COR)2                  →  酸 性 增 强, 碱 性 减 弱⑵ Hofmam降解反应  可制备少一个C原子的伯胺。

143．酯缩合反应（Claisen缩合）  两分子乙酸乙酯在EtONa作用下起缩合反应生成β—羰基酯1、与金属钠作用发出、与金属钠作用发出H2；生成钠盐；；生成钠盐；2、、使溴水褪色；使溴水褪色；3、与、与FeCl3作用显色作用显色15将下列化合物按酸性增强的顺序排列：a.CH3CH2CHBrCO2H       b.  CH3CHBrCH2CO2H  b. c.  CH3CH2CH2CO2H         d.  CH3CH2CH2CH2OH c. e.  C6H5OH     f.  H2CO3        g.  Br3CCO2H          h.  H2O酸性排序    g > a > b > c > f > e > h > d 161718 用简单化学方法鉴别下列各组化合物：  a.  KMnO4  c.  Br2 or KMnO4 完成下列转化：1920怎样将己醇、己酸和对甲苯酚的混合物分离得到各种纯的组分？ 21写出分子式为C5H6O4的不饱和二元羧酸的各种异构体如有几何异构，以Z，E标明，并指出哪个容易形成酐化合物A，分子式为C4H6O4，加热后得到分子式为C4H4O3的B，将A与过量甲醇及少量硫酸一起加热得分子式为C6H10O4的Ｃ。

B与过量甲醇作用也得到CA与LiAlH4作用后得分子式为C4H10O2的D写出A，B，C，D的结构式以及它们相互转化的反应式 22。