chap羧酸有机化学PPT课件

1、chapter 101The functional group of carboxylic acids consists of a CO with OH bonded to the same carbon.Carboxyl group （羧基）is usually written COOH.Aliphatic acids(脂肪酸)have an alkyl(烃基) group bonded to COOH.Aromatic acids(芳香酸) have an aryl(芳基) group.Fatty acids(高级脂肪酸) are long-chain aliphatic acids In

2、troduction Functional group: Carboxyl group（羧基）COHO第1页/共42页chapter 102 一、羧酸的分类和命名一、羧酸的分类和命名 1. 分类根据分子中羧基的数目一元酸 mono- (含有一个-COOH) 二元酸 di- (含有两个-COOH) 多元酸 poly- (含有多个-COOH)根据R的性质芳香酸 (芳环与-COOH直接相连) 饱和酸 脂肪酸 不饱和酸第一节 羧 酸 R(Ar)-COOH第2页/共42页chapter 103 羧酸的命名羧酸的命名 脂肪酸 一元酸 二元酸COOHClHOOCCOOHCH3CH3CH22、IUPAC命名法

3、 选取含羧基的最长碳链主链 从靠近羧基的一端开始编号（阿拉伯数字或希腊字母） 取代基、重键的位置用阿拉伯数字标出5 3 1 4 2 反-5-氯-3-戊烯酸（E- 5-氯-3-戊烯酸）4 2 3 12-甲基-3-乙基丁二酸第3页/共42页chapter 104 羧酸的命名羧酸的命名 Benzoic acid(苯甲酸) IS parent 芳香酸 一元酸COOH R NO2OHORXCOOHNO2HO1254362-硝基-5-羟基苯甲酸第4页/共42页chapter 105 二元酸 芳香酸 羧酸的命名羧酸的命名 COOHCOOHCOOHCOOHCOOHHOOC邻苯二甲酸 间苯二甲酸 对苯二甲酸第5

4、页/共42页chapter 106 羧酸的命名羧酸的命名 COOH CHO C OH C=C 羧酸羧酸 H2CO3 苯酚苯酚 H2O ROH pKa 4.75-5 9.89 16-18 (甲酸甲酸3.75) (甲醇甲醇15.5) 溶于溶于Na2CO3 不溶不溶Na2CO3 不同类化合物酸性比较通常在实验室利用Na2CO3或NaHCO3 鉴别酚类和羧酸化合物COOHOHNaHCO3NaOHCOONaOHCOONaONa第22页/共42页chapter 1023 与强碱成盐反应与强碱成盐反应l K is ca. 1011l 通常羧酸的通常羧酸的钠盐钠盐和和钾盐钾盐易溶于水易溶于水l 在制药工业中经

5、常利用此性质来增加药物的在制药工业中经常利用此性质来增加药物的 水溶性水溶性strongeracidweakeracidRCOH+HORCO+H2OOO第23页/共42页chapter 1024不带分支的不带分支的12-18 12-18 碳原子的羧酸盐在水中形成胶束碳原子的羧酸盐在水中形成胶束CH3(CH2)16COONa+polarnonpolarONaO第24页/共42页chapter 1025 2. 2. 羧基中羟基被取代的反应羧基中羟基被取代的反应羧酸衍生物的生羧酸衍生物的生成成RC OH +OHO-CR R-C-O-C-R（酸酐） + H2OP2O5O（脱水剂）OOHNH2 R-C-

6、NH2（酰胺） + H2OO加热PCl3 H3PO3（亚磷酸）PCl5 POCl3(磷酰氯) + HClSOCl2 酰氯 SO2 + HCl回流OClCR+HOR R-C-OR（酯） + H2O H+O第25页/共42页chapter 1026(CH3)2CHC-OHOSOCl2heat(CH3)2CHC-Cl+SO2+HCl(90%)（1）酰 氯 的 生 成PCl5 + POCl3(磷酰氯) + HCl+COCl回流COOHO第26页/共42页chapter 1027 （2）酸 酐 的 生 成 一元羧酸必须在强脱水剂五氧化二磷（P2O5）作用下或强热才能形成酸酐。 具有五元环、六元环的酸酐可

7、由某些二元羧酸加热分子内脱水得到。第27页/共42页chapter 1028COO HCOOHCOCOO + H2O180COCOO + H2OHOOCCOOHHH300COO HCOOH 酸 酐 的 生 成第28页/共42页chapter 1029l 反应慢，H催化l 可逆，难进行完全l 乙酸 + 乙醇 K=2/3使反应进行到底反应物之一过量除去产物之一（常是H2O）使平衡向右移动（3）酯 的 生 成+ HORH+ H2OCOOHRCOORR羧酸 醇 酯酸催化下的酯化反应也称为Fischer 酯化反应第29页/共42页chapter 1030（4 4）生成酰胺的反）生成酰胺的反应应 1851

8、85CH3CH2CH2 C NH2 + H2OO丁酰胺CH3CH2CH2 C OH + NH3 CH3CH2CH2 C ONH4 +-O25O第30页/共42页chapter 10313. 乙二酸和丙二酸的脱羧反应 羧酸失去羧基放出CO2的反应称为脱羧反应一元羧酸不易发生脱羧反应RH CO2RC-OHO但是乙二酸和丙二酸加热至熔点以上可以脱羧COOHHCOOH + CO2 COO H160-180第31页/共42页chapter 1032185160(96-99%)150 丙二酸和取代丙二酸脱羧反应CH(COOH)2CH2COOHCO2HCO2HCO2HH(74%)HOCCH2COHOOCH3

9、COH + CO2O第32页/共42页chapter 1033甲酸除具有羧酸的性质外，在结构上也可看作是羟基甲醛，所以甲酸具有醛的某些特性，能发生银镜反应，使甲酸具有还原性。4. 甲酸和乙二酸的还原性H C OH CO2 H2OOO+甲酸HO C C OH CO2 H2OO O+KMnO4乙二酸 (草酸)第33页/共42页chapter 1034第二节 取 代 羧 酸一、分类和命名 羟基酸苹果酸 乳酸*CH3CHCOOHCOOHOH水杨酸HOOCCHCH2COOH*OHOH酮酸丙丙酮酮酸酸HOOCC CH2COOH 草酰乙酸CH3CCOOHO（ -CH3C CH2COOH 乙酰乙酸 丁酮酸）O

10、O第34页/共42页chapter 1035二、化学性质1、酸 性 丙酸CH3CH2COOH丙丙酮酮酸酸CH3CCOOHO 乳酸CH3CHCOOHOHpKa 2.49 3.86 4.88由于羰基（C=O）的吸电子诱导效应大于羟基（-OH）因此，丙酮酸的酸性大于乳酸第35页/共42页chapter 1036 邻位效应和六元环分子内氢键的共同作用使得水杨酸的酸性大于苯甲酸CHOOO1/2 _1/2 _COOHCOOHOHpKa 1.30 2.98 4.17COOHOHHO1、酸 性 第36页/共42页chapter 1037-醇酸脱水生成共轭烯酸,-不饱和烯酸 (共轭烯酸) + H2Oheat C

11、H3CH CH C OH CH3CH CH C OHOH HOO2、醇酸受热脱水反应第37页/共42页chapter 10383、酮酸的脱羧反应1）-酮酸CH3CCOOHO稀 H2SO4150 CH3CHO + CO22）-酮酸CH3CCH2COOHO 室 温 CH3CCH3 + CO2O第38页/共42页chapter 939 25CH3CCCOOHOCH3CH3 Example OCOOHHOOCheat -keto acid -keto acid + CO2CH3CCHOCH3CH3OHHOOC+ CO2 -keto acids undergo decarboxylation. -keton acids can not take place 第39页/共42页chapter 1040HOOCCCH2COOH O酶 he