羧酸和取代羧酸

1、羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸 第一节 羧酸羧酸 Carboxylic acid结构通式结构通式：官能团官能团：羧基羧基 carboxylRCOOHArRCOHOAr或第一节 羧酸羧酸 Carboxylic acidCOOHCOOHOO阿司匹林布洛芬一羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构羧酸的结构RCOO Hsp2杂化杂化R COOHp-p p共轭共轭 脂肪族羧酸脂肪族羧酸脂环族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸芳香族羧酸HOOCHCCHCOOHCH3COOHCOOHCH2COOHCOOHCOOH乙乙酸酸丁丁烯烯二二酸酸环环己己基基甲甲酸酸2 2- -萘萘乙乙酸酸邻邻苯苯二二甲甲酸酸一些常见羧酸的俗名一些常见

2、羧酸的俗名甲酸甲酸 HCOOH 蚁酸蚁酸乙酸乙酸 CH3COOH 醋酸醋酸乙二酸乙二酸 HOOCCOOH 草酸草酸丁二酸丁二酸 HOOCCH2CH2COOH 琥珀酸琥珀酸苯甲酸苯甲酸 C6H5COOH 安息香酸安息香酸CCHOOCHCOOHHC CHOOCHHCOOH顺顺-丁烯二酸丁烯二酸 马来酸马来酸 Maleic acid反丁烯二酸反丁烯二酸 延胡索酸延胡索酸 （富马酸）（富马酸） Fumaric acid 一些常见羧酸的俗名一些常见羧酸的俗名2-甲基-对异丁基苯乙酸十八酸H3C(H2C)7HCCH(CH2)7COOH油酸9-十八碳烯酸CH3(CH2)16COOH硬脂酸COOH布洛芬二羧酸

3、的物理性质IR谱：O-H 30002500cm-1 （宽峰） C=O 18201680cm -1 NMR谱： -COOH 1012 ppm （活泼H，加D2O信号消失）RCOORCOOHH二聚体三羧酸的化学性质R COOHRCOO（一）羧酸的酸性与成盐反应羧酸的酸性与成盐反应RCOOHRCOO- + H+pKa为3 5RCOOHRCOONa + H2O+ NaOHRCOOH + NaHCO3RCOONa + H2O + CO2 HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH pKa 3.77 4.76 4.86 FCH2COOH ClCH2COOH BrCH2COOH pKa 2.67 2.

4、87 2.90DCOOHACOOHHOOCCOOH HOOCCH2COOH HOOC(CH2)2COOHpKa1 1.46 2.80 4.17pKa 4.17COOH(二) 羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成 酰卤酰卤(acyl halide)的生成的生成H3CCOOH+ PCl3+ H3PO3H3CCOClCOOH+ PCl5+ POCl3 + HClCOClCOOH + SOCl2+ SO2COCl+ HCl(二) 羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成 酸酐酸酐(acid anhydride)的生成的生成RCOOHRCOHO+P2O5RCOORCO+ H2O+ H2OCCOHOOHOCCOOO邻

5、苯二甲酸邻苯二甲酐(二) 羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成 酯酯(ester)的生成的生成 酰胺酰胺(amide)的生成的生成RCOOH+ H2O+ HORH+RCOOR酯化水解RCOOH -H2ONH3RCOONH4RCONH2esterification（三）二元羧酸的脱羧反应二元羧酸的脱羧反应 decarboxylationCOOHCOOHHCOOH + CO2COOHH2CCOOHCH3COOH + CO2（三）二元羧酸的脱羧反应二元羧酸的脱羧反应 decarboxylationCH2CH2COOHCH2CH2COOH + H2O + CO2CH2CH2COOHH2CCH2CH2COO

6、HOO + H2O + CO2脱羧失水脱羧，失水（n=01）（n=23）（n=45）HOOC(CH2)nCOOHProblem When maleic acid is heated to 200 C, it loses water becomes maleic anhydride. Fumaric acid, a diastereomer of maleic acid, requires a much higher temperature before it dehydrates; when it does, it also yields maleic anhydride. Provide a

7、n explanation for these observations.第二节 取代羧酸取代羧酸RHCCOOHXRHCCOOHOHRCCOOHORHCCOOHNH2卤代酸羰基酸氨基酸羟基酸一羟基酸 Hydroxy acid H3CHCCOOHOHCOOHOH（一）羟基酸的命名羟基酸的命名H3CCHCOOHOHCH2CHCOOHOHHOOCCHCHCOOHOHHOOCOHCH2COOHCHCH2COOHCOOHHO2-羟基丙酸-羟基丙酸乳酸 lactic acid羟基丁二酸苹果酸 malic acid2，3-二羟基丁二酸酒石酸 tartaric acid柠檬酸 citric acid3-羧基-

8、3-羟基戊二酸（一）羟基酸的命名羟基酸的命名COOHOHCOOHOHHOHO邻-羟基苯甲酸水杨酸 salicylic acid没食子酸 gallic acid3，4，5-三羟基苯甲酸（二）羟基酸的性质羟基酸的性质、H3CCHCOOHOHH2CCH2COOHOHH3CCH2COOHpKa 3.87 4.51 4.89COOHOHCOOHpKa 3.00 4.17（二）羟基酸的性质羟基酸的性质、CH3CHOHCH2COOH稀HNO3CH3COCH2COOHCH3CHOHCOOHTollens试剂CH3COCOOH+ Ag3、H3CCH COCH3CHCOHH HOOHOOOOH3COOCH3+ 2

9、 H2OCH CH COHOCH3OHCH CH COHOCH3H+ H2OCH2CH2COHOCHH3COCH2CH2COHOCH2H2COHHOOOO+ H2O+ H2O（二）羟基酸的性质羟基酸的性质4、COOHOH+ CO2OHOHCOOHOH+ CO2二 酮酸 Keto acid丙酮酸Pyruvic acid-丁酮酸-butanone acid草酰乙酸（丁酮二酸）oxaloacetic acid-酮戊二酸H3CCCOOHOH3CCCH2COOHOHOOCCCH2COOHOHOOCCCH2CH2COOHO二 酮酸 Keto acid+ CO2H3CCCH3OH3CCCH2OCOOHOHH3CCHCH2OHCOOH-丁酮酸-羟基丁酸丙酮三 酮式-烯醇式互变异构现象酮式烯醇式互变异构现象互变异构现象tautomerismCCHOCOH3CCCH2