羧酸及其衍生物课件

第九章羧酸及其衍生物Carboxylicacidand

theirderivative第九章羧酸及Carboxylicacidand一.羧酸的分类和命名第一节羧酸1.分类R—COOH

脂肪族、脂环族和芳香族饱和、不饱和一元酸、二元酸和多元酸

一.羧酸的分类和命名第一节羧酸1.分类R—COOH一元酸系统命名普通命名HCOOH甲酸蚁酸CH3COOH乙酸醋酸CH3CH2COOH丙酸初油酸CH3CH2CH2COOH丁酸酪酸CH3(CH2)16COOH十八酸硬脂酸2.命名通俗命名系统命名脂肪族二元酸的命名芳香族羧酸和脂肪族羧酸命名一元酸二元酸系统命名普通命名HOOCCOOH乙二酸草酸HOOCCH2COOH丙二酸缩苹果酸HOOC(CH2)2COOH丁二酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH顺丁烯二酸马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH反丁烯二酸富马酸二元酸

3,4-二甲基戊酸(β,γ-二甲基戊酸)

△9—十八碳烯酸

α-萘乙酸

3,4-二甲基戊酸(β,γ-二甲基戊酸)△9—十八碳烯酸二.物理性质室温下10个碳以下的饱和一元羧酸是液体。4-9个碳的脂肪酸具有腐败恶臭、动物的汗液和奶油发酸变坏的气味。10个以上碳原子的羧酸为石蜡固体，挥发性很低，无气味。低级脂肪酸易溶于水，但随分子量的增高而降低。二.物理性质室温下乙酸丙醇丁烷b.p./℃118970.5沸点比较双分子缔合的二聚体

乙酸丙醇丁烷b.p./℃11897

hydrogenbondingbp(1atm)31°C80°C99°COH141°COHOOHighB.P hydrogenbondingbp(1atm)31°

Dimers DimerssimilartoalcoholsR↑solubility↓Lower——SolubleinWaterR↑solubility↓Lower——Solubl（一）羧酸的结构SP2三.羧酸的化学性质

（一）羧酸的结构SP2三.羧酸的化学性质π键p、π共轭孤对电子p、π共轭体系π键p、π共轭孤对电子p、π共轭体系键长平均化

1.36Å1.23Å1.27Å醇中C-O单键键长为1.43Å键长平均化1.36Å1.23Å1.27Å醇中C-O单键键长α-H的取代反应脱羧反应亲核取代酸性加氢还原α-H的取代反应脱羧反应亲核取代酸性加氢还原（二）酸性成盐（二）酸性成盐

stronger

acidweaker

acidNeutralizecarboxlateanion stronger

acidweaker

acidNeutrunbranchedcarboxylicacidswith12-18CarbonsgivecarboxylatesaltsthatformmicellesinwaterOONasodiumstearate

(sodiumoctadecanoate)CH3(CH2)16COONa+–Long-ChainCarboxylateSaltsFormMicellesunbranchedcarboxylicacidswiOONapolarnonpolarLong-ChainCarboxylateSaltsareBipolar"water-hating""water-loving"OONapolarnonpolarLong-ChainCaStructureofMicellesSoapscleanStructureofMicellesSoapscle1.酸性大小——pKa

2.影响酸性因素1.酸性大小——pKa种类数目强弱种类数目强弱远近强弱远近强弱转变成官能团衍生物亲核取代(亲核加成-消除)δ+δ-（三）羧基上羟基的取代反应

转变成官能团衍生物亲核取代(亲核加成-消除)δ+δ-（三）羧1.酯化反应1.酯化反应双分子反应一步活化能较高质子转移加成消除四面体正离子-H2O-H+按加成--消除机制进行反应，是酰氧键断裂

加成--消除机制双分子反应一步活化能较高质子转移加成消除四面体正离子-H2OReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificati①

3oROH按此反应机制进行酯化。②

3oROH的酯化反应产率很低。碳正离子机制(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2O-H++(CH3)3COH+H2O①3oROH按此反应机制进行酯化。碳正离子机制(CH3)酯化速率快慢空阻酯化速率快慢空阻2.酰卤化反应酰氯b.p.75162792.酰卤化反应酰氯b.p.75162793.生成酸酐脱水剂3.生成酸酐脱水剂4.形成酰胺-H2O4.形成酰胺-H2O应用实例：尼龙66的合成nHO2C(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2270oC1MPa+nH2O应用实例：尼龙66的合成nHO2C(CH2)4COOH（四）α-氢的取代反应脂肪酸的α-卤代

(HVZ反应)X（四）α-氢的取代反应脂肪酸的α-卤代(HVZ反应)X

（五）还原（五）还原LiAlH4不还原孤立的C=C,B2H6能还原孤立的C=C。区别CH2=CH-CH2-COOHCH2=CH-CH2-CH2OHCH2=CH-CH2-COOHCH3CH2CH2CH2OHB2H6H2OH2OLiAlH4LiAlH4不还原孤立的C=C,区别CH2=CH-CH2（六）脱羧反应A-CH2-COOHACH3+CO2当A为吸电子基团，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等时。失羧反应极易进行。加热碱（六）脱羧反应A-CH2-COOHACH3+CO2芳香酸:较易芳香酸:较易第九章羧酸及其衍生物课件（七）二元羧酸特有反应乙二酸、丙二酸——脱羧丁二酸、戊二酸——分子内失水，酸酐

己二酸、庚二酸——失水、脱羧，环酮