第12章羧酸及其衍生物v讲课教案.ppt

1羧酸的命名和性质；羧酸的酸性和主要反应；羧酸衍生物的化学性质和水解历程羧酸、羧酸衍生物的分类和命名；羧酸的主要反应；二元羧酸和取代羧酸的性质；羧酸衍生物化学性质的共性与特性；212.1 羧酸一、羧酸的分类和命名 脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族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苯二甲酸1、羧酸的分类根据和羧基相连的烃基种类分为： 根据和羧基的数目分为：一元酸、二元酸及多元酸根据烃基是否饱和分为：饱和酸、不饱和酸 32、羧酸的俗名 蚁酸 醋酸 酪酸 月桂酸 软脂酸(棕榈酸)肉桂酸 安息香酸硬脂酸 45-羟基丙酸 -溴十一酸 羧酸也常用希腊字母标明位次，依此为、等距羧基最远的碳原子，在超过10个碳且仅在最后一个碳上有取代基时，可标为位 4、芳香族羧酸的命名 邻羟基苯甲酸(水杨酸) 对硝基苯甲酸 -萘乙酸 6二、羧酸的物理性质 1、物态： 低级脂肪酸，1C3C是液体，具有刺鼻的酸味， 中级脂肪酸，4C10C为油状液体，具有难闻的气味， 高级脂肪酸是蜡状固体，挥发性低，无气味 2、沸点： 羧酸的沸点比分子量相近的醇高，这是由于羧酸的分子常以两个氢键缔合起来形成二聚体。

7三、羧酸的化学性质 酸性羟基被取代 脱羧反应 -氢的反应 1、酸性 p-共轭 还原反应8羧酸的酸性小于无机强酸而大于碳酸 不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3；不溶于水的酚能溶于NaOH但不溶于NaHCO3；不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于NaHCO3 鉴别和分离醇、酚和羧酸：9影响羧酸酸性的因素 1)、脂肪族羧酸pKapKaCH3COOH4.76ICH2COOH3.16CH3CH2COOH4.87BrCH2COOH2.89(CH3)3CCOOH5.05ClCH2COOH2.85C6H5COOH4.20FCH2COOH2.66结论：吸电子诱导效应使酸性增强； 供电子诱导效应使酸性减弱； 羧基与其他基团共轭时，酸性增强 10 取代基的诱导效应和共轭效应都有影响，但取代基位于间位时，共轭效应的影响受到阻碍 pKa： 4.22.213.493.422)、芳香族羧酸pKa：4.2 2.98 4.08 4.57 112、取代反应(羧酸衍生物的生成)酰基 酰氯酸酐 酯 酰胺 氯原子酰氧基烷氧基氨基 羧基中的羟基可以被其他基团取代，生成羧酸衍生物 121)、酯化反应 投料： 1 ： 1产率： 67%1 ： 1097% 羧酸在酸催化下和醇作用脱去一分子水生成酯的反应。

酯化反应是可逆的，一般只有三分之二的转化率 提高酯化率的方法： 使原料之一过量； 不断移走产物(如除去水)成酯的方式有酰氧断裂和烷氧断裂两种方式 13酰氧断裂烷氧断裂酯化反应的历程： 、大多数情况下，伯醇、仲醇是按加成-消除历程 进行的，成酯的方式为酰氧断裂 14当烃基R和R的体积越大时，酯化反应的速度越慢 羧酸相同时，不同醇的活性次序为： CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH 醇相同时，不同羧酸的活性次序：HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH15、叔醇的酯化反应是按碳正离子历程进行的， 成酯的方式为烷氧断裂 由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合，故逆向反应比正向反应容易进行，所以酯的反应产率很低 162)、生成酰卤 应用最多，产物纯化方便173)、生成酸酐 (脱水剂，如：P2O5或乙酸酐)4)、生成酰胺 羧酸的铵盐热解失水，可生成酰胺183、脱羧反应(失去二氧化碳的反应) 羧酸的无水碱金属盐与碱石灰(NaOH-CaO)共热 当-碳原子上有强吸电子基团时，使羧基变得不稳定，加热到100200时，容易发生脱羧反应 194、-氢的卤代 羧基和羰基一样能使-氢活化。

NH3NaCN205、还原反应 LiAiH4不能还原碳碳双键，但羰基、氰基等能同时被还原 由于羧基中的羰基与羟基共轭，活性降低，很难发生还原反应21乙二酸丙二酸丁二酸四、二元羧酸的性质 1、酸性：比一元羧酸的酸性强2、热分解：乙二酸、丙二酸受热后容易脱羧，生成一元酸 22丁二酸、戊二酸受热后脱水，生成环状酸酐 己二酸、庚二酸受热后，同时脱水和脱羧，生成稳定的五元、六元环酮 231、羟基酸 五、取代酸的性质 1)、脱水反应：醇酸脱水时，随着羟基的位置不 同而生成不同的产物， 242)、氧化反应：醇酸氧化时，羟基被氧化成羰基， -或-羰基酸都易脱羧生成醛或酮 2、酚酸 25一、分类和命名 v酰卤： 酰氯 酰溴1、分类 12.2 羧酸衍生物 羧酸衍生物，主要有酰卤、酸酐、酯、酰胺，它们的分子中都含有酰基 v酸酐： v酯：26v酰胺：2、酰卤的命名 酰卤的名称，是将酰基的名称放在前面，卤素的名称放在后面结合而成的； 乙酸 乙酰氯苯甲酸 苯甲酰氯 丙烯酸 丙烯酰溴 273、酰胺的命名 乙酰胺 丙烯酰胺 N,N-二甲基甲酰胺 N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 酰胺的名称和酰卤相似，也可以从相应的羧酸名称导出。

取代酰胺，命名时应标出取代基的名称 28己内酰胺 丁二酰亚胺 己二酰胺 4、酸酐的命名 乙酸酐 乙丙酸酐 酸酐是在羧酸的名称后加“酐”字 丁二酸酐 邻苯二甲酸酐295、酯的命名 乙酸乙酯 -甲基丙烯酸甲酯 甲酸乙酯 乙酸乙烯酯 酸的名称在前，醇的名称在后，再加“酯”字 内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明酯化前羟基的位置2-甲基-4-丁内酯301、水解、醇解、氨解 二、酰卤和酸酐的化学性质 31v反应的历程为： 2、付克酰基化反应 323、和格氏试剂作用 334、还原反应 酰卤用LiAlH4还原或用催化加氢的方法还原，产物是醇 5、Perkin反应 341、水解、醇解、氨解三、酯的化学性质 酯的氨解，不需加酸碱催化酯的酸性水解，是酯化的逆反应，最后达到平衡酯的碱性水解，是不可逆的，称为皂化反应 酯的醇解，又称酯交换反应352、与格氏试剂作用 3、酯的还原 361、酸碱性 2、水解 四、酰胺的化学性质 二酰亚胺，具有弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐 酰胺的碱性很弱，接近中性373、脱水反应 4、还原反应 v羧酸到腈的关系如下： v氢化铝锂可以将酰胺还原为胺 385、霍夫曼降级反应 v酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱性溶液作用时，脱去羧基生成胺。