(一)羧酸的分类和命名重点.ppt

一 羧酸的分类和命名 二 羧酸的制法 三 羧酸的物理性质 四 羧酸的化学性质 五 羟基酸 第十四章羧酸 制作杨学茹 羧酸 分子中含有羧基 COOH 的化合物 一 羧酸的分类和命名 1 分类 甲 按羧基所连烃基的碳架 乙酸Aceticacid 2 丁烯酸2 butenoicacid 脂肪族羧酸 环戊烷甲酸Cyclopentylcarboxylicacid 苯甲酸Benzoicacid 2 呋喃甲酸2 furanylcarboxylicacid 脂环族羧酸 芳香族羧酸 杂环族羧酸 乙 按分子中羧基的数目 Propanoicacid草酸OxalicacidEthanedioicacid 谷氨酸Glutamicacid 对苯二甲酸柠檬酸p PhthalicacidCitricacid 甲酸 蚁酸 2 命名 甲 俗名 乙酸 醋酸 丁酸 酪酸 月桂酸Lauricacid豆蔻酸Palmiticacid棕榈酸Palmiticacid硬脂酸Stearicacid 油酸Oleicacid 乙 普通命名法 甲基丁酸 甲基 戊稀酸 羟基戊酸 丙 系统命名法 A 脂肪族羧酸 母体 选含羧基的最长连续碳链 不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链 4321 18121091 54321 4 溴丁酸 12 羟基 9 十八碳烯酸 4 丁基 2 4 戊二烯酸 2 甲基 3 乙基丁二酸 Z 丁烯二酸 B 含环羧酸 羧基与环相连 母体为芳烃 或脂环烃 名称 甲酸 对甲基苯甲酸 2 4 环戊二烯甲酸 反 1 2 环戊烷二甲酸 羧基与侧链相连 母体为脂肪酸 3 苯基丙烯酸 1 2 苯二乙酸 3 环戊基丁酸 二 羧酸的制法 1 氧化法 甲 烃氧化 丙 甲基酮氧化 乙 伯醇和醛氧化 2 氰水解 氰水解是合成羧酸的重要方法之一 1 2 注意 是由卤代烃 1 2 3 卤代烷 烯丙基卤和芳基卤 制备多一个碳原子羧酸很有效的方法 3 Grignard试剂与CO2作用 4 酚酸合成 Kolbe Schmidt反应 三 羧酸的物理性质 1 一般物性 物态 气味 与水形成氢键 甲酸至丁酸与水互溶 缔合成稳定的二聚体 比相应分子量的醇沸点高 例如 沸点 水溶性 2 波谱性质 甲 红外光谱 羧酸的官能团是羧基 故有羰基和羟基的特征吸收 羧酸的红外特征吸收 羧酸状态 振动类型 单体 二聚体 伸缩振动 伸缩振动 正癸酸的红外光谱 乙 核磁共振谱 羧基中的质子 由于氢键缔合的去屏蔽作用 吸收峰出现在很远的低场 10 5 13 2 2 6 碳上的质子 由于羧基的吸电作用 吸收峰向 低场位移 异丁酸的核磁共振谱 四 羧酸的化学性质 羧酸的官能团是 由C O和O H直接相连而成跟据羧酸分子结构的特点 羧酸可在以下四个部位发生反应 1 羧酸的酸性 甲 羧基的结构与羧酸酸性 羧基结构 羧酸的酸性比醇强 定域 离域 一些化合物的酸性 或 或 共振 乙 成盐 利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质 可把羧酸与中性或碱性化合物分开 羧酸酸性介于盐酸和碳酸之间 丙 影响酸性的因素 羧酸酸性取决于分子的结构 任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性 反之酸性减弱 主要讨论诱导效应的影响 诱导效应的表示 标准 I效应 X的电负性大于H 吸电子 Y的电负性小于H 供电子 I效应 取代基诱导效应对酸性的影响 吸电基使负离子稳定 供电基使负离子不稳定 酸性增强 酸性减弱 吸电基 2 66 2 81 2 87 3 31 0 70 1 29 2 81 4 75 3 32 4 31 4 35 4 82 不同原子 不同数目 不同杂化 2 86 4 0 4 52 4 82 不同距离 供电基 3 75 4 75 4 87 5 07 二元酸 pKa11 202 94 2 pKa1 pKa2 诱导效应 场效应 吸电基 供电基 有两个解离常数 5 7 2 羧酸衍生物的生成 甲 酰卤的生成 试剂 70 90 98 乙 酸酐的生成 一元酸酐 混合酸酐 二元酸酐 丙 酯的生成和酯化反应机理 酯化反应可逆 可采取使一种原料过量 或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率 酯的生成 酯化反应机理 酰氧断裂 烷氧断裂 叔醇的酯化反应按方式 进行 丁 酰胺的生成 羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵 加热后脱水得酰胺或N 取代酰胺 N 苯基苯甲酰胺 3 羧基被还原 羧酸可被四氢铝锂还原 4 脱羧反应 从羧酸或其盐脱去羧基 失去二氧化碳 的反应 称为脱羧反应 一元羧酸 当 碳原子上连有吸电基时 如 等 较易脱羧 某些芳香酸 二元酸 乙二酸 丙二酸加热脱羧成一元酸 丁二酸 戊二酸加热脱水成环状酸酐 己二酸 庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮 羧酸碱金属盐 与碱石灰共融脱羧生成烃 Kolbe合成法 电解羧酸盐水溶液 在阳极发生偶联 生成烃 此反应是应用电解法制备有机化合物的一个实例 5 氢的反应 Hell Volhard Zelinsky反应 Hell Volhard Zelinsky反应的机理 Hell Volhard Zelinsky反应的应用 6 苯环上的取代反应卤代 硝化 磺化 五 羟基酸 羧酸烃基上的氢原子被羟基取代而成的化合物 2 羟基丙酸 羟基丙酸 乳酸 3 羟基 3 羧基戊二酸 柠檬酸 2 羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸 水扬酸 1 羟基酸的制法 甲 卤代酸水解 乙 羟基晴水解 是制备 羟基酸酯和 羟基酸的重要方法之一 2 羟基酸的性质 具有羟基和羧基的各种反应 两个