第十二章羧酸

第十二章羧酸第1页，课件共54页，创作于2023年2月（一）羧酸13.1羧酸的结构、分类和命名羧酸——分子中含有羧基官能团的化合物

羧基：–COOH

羧基中的碳原子也是sp2杂化第2页，课件共54页，创作于2023年2月羧酸的分类：按R基不同：脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族羧酸

饱和羧酸、不饱和羧酸按羧基数目：一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸、、羧酸的命名：（表13-1）系统命名俗名第3页，课件共54页，创作于2023年2月二元酸的命名：第4页，课件共54页，创作于2023年2月芳香酸的命名：

羧基连在支链上——脂肪酸为母体羧基连在苯环上——苯甲酸为母体第5页，课件共54页，创作于2023年2月多元芳香酸、脂环族羧酸、稠环羧酸——“羧酸”、“甲酸”作字尾第6页，课件共54页，创作于2023年2月13.2羧酸的制法1.氧化法伯醇、醛的氧化烃氧化芳环侧链氧化2.水解法腈水解油脂水解苯三氯甲烷水解3.格利雅试剂法(Grignard)第7页，课件共54页，创作于2023年2月伯醇、醛的氧化第8页，课件共54页，创作于2023年2月烃氧化第9页，课件共54页，创作于2023年2月芳环侧链氧化第10页，课件共54页，创作于2023年2月腈水解油脂水解苯三氯甲烷水解第11页，课件共54页，创作于2023年2月格利雅试剂法(Grignard)——格利雅试剂与CO2反应增加一个碳第12页，课件共54页，创作于2023年2月13.3羧酸的物理性质1¸状态

脂肪族饱和一元酸：C1~C9：液体

C10:

固体

脂肪族二元酸、芳香族羧酸：结晶固体2¸溶解性

羧基与水形成氢键

低级羧酸与水混溶

C数

溶解度

第13页，课件共54页，创作于2023年2月

4、沸点

M

b.p

M相当，b.p:羧酸

醇

醛酮

烃3¸相对密度

甲酸、乙酸、二元酸、芳香酸：d

1

其余一元酸：d

1原因：羧酸分子间由两个氢键互相结合形成双分子缔合的二聚体第14页，课件共54页，创作于2023年2月5、熔点

C数

羧酸熔点呈锯齿状上升6、升华性芳酸一般具有升华性原因：偶数碳，对称性高，晶体排列紧密，

熔点较高第15页，课件共54页，创作于2023年2月7、

红外光谱

C=O:1725~1700cm-1O

H：缔合：2500~3000cm

-1

游离：3560~3500cm

-1

羧酸盐C–O:1610~1550cm

-11420~1300cm

-1第16页，课件共54页，创作于2023年2月第17页，课件共54页，创作于2023年2月8、核磁共振谱：

-COOH:

=9.5~13第18页，课件共54页，创作于2023年2月13.4羧酸的化学性质R—C—CO—HOHH亲核加成酸性-OH被取代反应脱羧反应

H的反应第19页，课件共54页，创作于2023年2月1、酸性和成盐羧酸呈明显的弱酸性，

PKa约在4

5RCOOH+H2O

RCOO

+H2O+碳酸pKa=6.5

羧酸可以分解碳酸盐，可用于区别和分离羧酸：

RCOOH+NaHCO3

RCOONa+CO2+H2ORCOONa+HCL

RCOOH+NaCL

第20页，课件共54页，创作于2023年2月羧酸呈酸性的原因——

羧酸能离解而生成更为稳定的羧酸根负离子第21页，课件共54页，创作于2023年2月羧基是羰基和羟基相互影响的统一体，表现在：1、羧酸不与羰基试剂反应2、羧酸能使蓝色石蕊试纸变红第22页，课件共54页，创作于2023年2月2、-氢的活泼性、卤代酸的酸性、诱导效应

-氢活泼，可被卤素取代，生成

-卤代酸，但反应较醛酮难，须少量红磷存在。此法叫做赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应(Hell-Volhard-Zelinsky)第23页，课件共54页，创作于2023年2月反应历程:反应的用途:第24页，课件共54页，创作于2023年2月

卤代酸的酸性、诱导效应在羧酸中，吸电子取代基可使酸性增强；

供电子取代基可使酸性减弱。CH3

羧酸根负离子稳定性增强羧酸根负离子稳定性减弱第25页，课件共54页，创作于2023年2月第26页，课件共54页，创作于2023年2月诱导效应——由于电负性不同而产生的原子间静电引力的影响，而使共价键电子云偏移的现象。

吸电子能力比氢强，为吸电子基，具有负诱导效应（-I效应）

吸电子能力比氢弱，为供电子基，具有正诱导效应（+I效应）第27页，课件共54页，创作于2023年2月3、羧酸衍生物的生成第28页，课件共54页，创作于2023年2月4、还原反应5、脱羧反应第29页，课件共54页，创作于2023年2月C第30页，课件共54页，创作于2023年2月13.6二元羧酸1.二元羧酸的性质(1)酸性

二元羧酸分子中的两个羧基的离解是分步进行的：二元酸的pKa1一般小于一元酸的pKa

——∵-COOH是吸电子基二元酸的pKa2总是大于pKa1——∵-COO-是强供电子基两个羧基相隔越近，pKa1越小，酸性越强第31页，课件共54页，创作于2023年2月比较：甲酸：pKa3.77乙酸：pKa4.76

丙酸：pKa4.88第32页，课件共54页，创作于2023年2月(2)形成聚酯、聚酰胺等高聚物第33页，课件共54页，创作于2023年2月(3)受热后的反应第34页，课件共54页，创作于2023年2月凡是可以形成五元、六元酸酐的二元酸受热都易失水形成环状酸酐。第35页，课件共54页，创作于2023年2月2.二元羧酸的常规制法——氰基水解：第36页，课件共54页，创作于2023年2月3.重要的二元酸(1)乙二酸（草酸）制法：用途：标定KMnO4溶液第37页，课件共54页，创作于2023年2月(2)己二酸制法：1，苯酚氧化法：2，环己烷氧化法：第38页，课件共54页，创作于2023年2月(3)苯二甲酸邻苯二甲酸的制法:第39页，课件共54页，创作于2023年2月邻苯二甲酸的应用:邻苯二甲酰亚胺可用于制备伯胺:第40页，课件共54页，创作于2023年2月对苯二甲酸的制法：第41页，课件共54页，创作于2023年2月13.7羟基酸

1.羟基酸的分类和命名

2.羟基酸的制法（1）从羟基晴水解（2）从卤代酸水解（3）雷福尔马茨基反应(Roformatsky)——-羟基酸

3.羟基酸的物理性质

4.羟基酸的化学性质（1）酸性（2）脱水反应（3）分解脱羧反应

5.重要的羟基酸第42页，课件共54页，创作于2023年2月1.羟基酸的分类和命名羟基酸——分子中同时含有羟基和羧基的化合物分类：

醇酸——羟基连在饱和碳上酚酸——羟基连在芳环上

根据羟基和羧基的相对位置不同,可分为:

羟基酸、

羟基酸、

羟基酸

命名：羧基为母体，羟基为取代基注意俗称第43页，课件共54页，创作于2023年2月第44页，课件共54页，创作于2023年2月二元羟基酸的命名：第45页，课件共54页，创作于2023年2月2.羟基酸的制法基本方法：一、含羟基的化合物中引入羧基二、羧酸分子中引入羟基(1)从羟基晴水解第46页，课件共54页，创作于2023年2月（2）从卤代酸水解第47页，课件共54页，创作于2023年2月-溴代酸酯-羟基酸酯即：例：（3）雷福尔马茨基反应(Roformatsky)——-羟基酸第48页，课件共54页，创作于2023年2月3.羟基酸的物理性质4.羟基酸的化学性质（1）酸性

∵–OH是吸电子基

羟基酸的酸性比相应的酸强但比相应的卤代酸弱乙酸：pKa4.76

-羟基乙酸：pKa3.85

-氯乙酸：pKa2.86第49页，课件共54页，创作于2023年2月邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键，有利于羧酸根负离子稳定，因而酸性增强很多。第50页，课件共54页，创作于2023年2月（2）脱水反应

羟基和羧基的相对位置不同，