c羧酸及其衍生物

c羧酸及其衍生物演示文稿第1页，共53页。c羧酸及其衍生物第2页，共53页。AceticacidButanoicacid一自然界中的羧酸第3页，共53页。防心脑血管疾病

肝脏中的胆固醇会转变成胆酸，到达小肠能帮助消化脂肪，然后胆酸会被小肠吸收回肝脏再转变成胆固醇。由于膳食纤维在小肠中能形成胶状物质将胆酸包围，胆酸便不能通过小肠壁被吸收回肝脏，而是通过消化道被排出体外。于是，当肠内食物再进行消化需要胆酸时，肝脏只能靠吸收血中的胆固醇来补充消耗的胆酸，从而降低了血中的胆固醇，令冠心病和中风的发病率也随之降低。

第4页，共53页。主要用于化学工业中,做乳化剂,润滑剂顺式十八烯-9-酸;十八烯酸花生油中所含的油酸具有特殊作用！油酸可降低血液总胆固醇和有害胆固醇，却不会降低有益胆固醇。营养学界把油酸称为“安全脂肪酸”，油酸的含量，是评定食用油品质的重要标志。

第5页，共53页。亚油酸具有独特的结合/解离氧的能力，能够协助氧的传输，提高人体耐缺氧和抗疲劳能力。另外，亚油酸还可以用于化妆品，作为营养性助剂，加速皮肤细胞的更新，去除皮肤表面的黑色素颗粒，美白皮肤。还具有保湿、抗过敏、调理作用。在肥皂配方中加入亚油酸可防浴后昆虫叮咬，增白乳液中，亚油酸能够有效抑制酪氨酸酶的活性，减少黑色素形成。第6页，共53页。二羧酸的分类与命名按烃基分类按羧基数目分类一元酸、二元酸、多元酸第7页，共53页。系统命名

与醛的命名类似，选择含有羧基的最长碳链为主链，编号由羧基的碳开始;

主链含不饱和键(须标明不饱和键的位置)→某烯酸；>C10

→某碳烯酸；二元羧酸，应选择含两个羧基的最长碳链叫某二酸俗名俗名最多的有机物根据其来源命名，如：

蚁酸、醋酸、草酸、软脂酸、硬脂酸。羧酸的命名第8页，共53页。有机化学安息香酸巴豆酸第9页，共53页。有机化学二元酸则的主链包括两个羧基，叫某二酸。芳香羧酸常把芳香环看作取代基：

丁二酸(琥珀酸)第10页，共53页。有机化学三物理性质状态:

十个碳原子以下的饱和一元羧酸为液体，有酸味；高级脂肪酸为蜡状固体；脂肪二元羧酸和芳香酸为结晶形固体。溶解性:

低级脂肪酸易溶于水，随着碳原子数增加水溶性逐渐降低。沸点:

羧酸熔沸点比分子量相近的其他化合物高许多，因为：分子间可以形成两个氢键。ROOHROOHCC第11页，共53页。有机化学四羧酸的结构CORHOCORHOP-π共轭第12页，共53页。形式上看，羧基由羰基和羟基组成。羟基氧原子的未共用电子对所占据的p轨道和羰基的π键形成p-π共轭。羟基氧上电子云密度有所降低，羰基碳上电子云密度有所升高。因此，羧酸中羰基对亲核试剂的活性降低，不利于HCN等亲核试剂反应。第13页，共53页。五.化学性质

羧酸的反应概貌酸性-H反应羰基有机化学OrganicChemistry羟基取代脱羧第14页，共53页。有机化学

1酸性(

Acidity)1.1酸性羧酸可看作水分子中的氢被酰基取代：由于羰基的π键与羟基氧上未共用电子对形成p—π共轭。羟基氧上电子云密度有所降低，羟基中的氢氧键就比水分子中氢氧键要弱，氢更容易离解。表现出酸的通性，其酸性比碳酸还强，但与无机酸比还是弱酸。

ROHOC酰基第15页，共53页。有机化学羧酸的钠盐、钾盐均溶于水，故可用此法分离提纯羧酸。思考题:怎样分离苯甲酸、苯酚、苄醇第16页，共53页。二元羧酸也可分两步电离，但第二步电离要困难得多，可形成酸性盐和中性盐。草酸草酸氢钠草酸钠第17页，共53页。甲酸的酸性比其他羧酸要强的多，因为烃基的给电子效应，羟基上氧电子云密度有所增大，氢更难离解。

1.2酸性比较比较HCOOH和RCOOH的酸性比较下列两组化合物的酸性AB第18页，共53页。诱导效应：卤原子使酸根负离子的负电荷分散，有利于酸的离解，酸性增强。A

相同卤原子中，卤原子数越多，酸性越强B

相同卤原子中，卤原子离羧基越近，酸性越强C

不同卤原子中，电负性大酸性强，F>Cl>Br>I影响酸性的因素共轭效应：供电子基团酸性减弱；吸电子基团酸性增强第19页，共53页。课堂练习比较下列三组化合物的酸性第20页，共53页。二元酸的酸性：当两个羧基相距较近时，一个羧基由于另一个羧基的存在而电离度加大，酸性增强。

>二元酸第一步电离的酸性大于第二步电离第21页，共53页。有机化学2.羧基中羟基的取代反应羧基中的羟基可被酸根(RCOO-)、卤素、烷氧基(-OR)或氨基(-NH2)取代1酸酐的生成脱水剂P2O5存在下加热，分子间脱去一分子水第22页，共53页。有机化学2酰卤的生成

常用的是酰氯，由羧酸和SOCl2(亚硫酰氯)、PCl5或PCl3制得分离提纯第23页，共53页。有机化学3酯的生成

强酸催化下，羧酸与醇分子间脱去一分子水成酯，反应可逆。同位素标记得知，水是由羧酸的OH和醇的H形成的(特点:可逆反应、需要酸催化)平衡反应，提高产率方法：1.便宜的酸或醇过量；2.油水分离器，苯和水为共沸混合物，蒸去水。第24页，共53页。有机化学OrganicChemistry酯化反应的机理第25页，共53页。有机化学OrganicChemistry4

酰胺的生成

羧酸与氨反应生成羧酸的铵盐，铵盐加热失去一分子水成酰胺，若继续加热，可进一步失水成腈，腈水解又得到羧酸，为逆反应：酰胺腈第26页，共53页。三还原

羧基中的C是最高氧化态，强还原剂才能将其还原为醇四烃基上的反应1．α-卤代作用脂肪羧酸中的α-H和醛酮一样比较活泼，在光照或红磷的催化下，可以被卤素取代。如第27页，共53页。α-氢被氯取代后，由于氯原子的吸电子效应，使得O-H间电子云密度降低，酸性更强。故α-卤代酸中卤原子数越多，酸性越强。除草剂第28页，共53页。有机化学2芳香环的取代反应：羧基是间位定位基，取代基进入间位：五二元羧酸的受热脱水

1乙二酸和丙二酸受热，脱羧—CO2

第29页，共53页。有机化学所有β位有羰基的羧酸加热，都会脱羧a-

位为吸电子基团的羧酸，同样易脱羧：

CCl3COOH→Cl3CH+CO2β烷基丙二酸

β-酮酸

第30页，共53页。有机化学OrganicChemistry2丁二酸和戊二酸受热，分子内脱水丁二酸酐戊二酸酐第31页，共53页。有机化学OrganicChemistry3己二酸，庚二酸在Ba(OH)2存在下加热，脱水且脱羧4辛酸或以上的酸加热，得不到分子内失水产物，只能分子间脱水成酸酐CH2CH2COOHCH2CH2COOHOBa(OH)2+H2OCH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHOBa(OH)2+H2O第32页，共53页。

重要代表物

癸-2-烯-9-酮酸蜂王分泌的吸引雄蜂的外激素前列腺素E2前列腺素F1a第33页，共53页。1

甲酸（HCOOH）

强酸性（pKa=3.7），还原性，与费林试剂作用生成铜镜，与托伦试剂作用生成银镜。有杀菌力,可作消毒或防腐剂2乙酸（CH3COOH）

醋酸、冰醋酸；乙醛在乙酸锰的催化下，被氧气氧化生成乙酸；无色有刺激性臭的液体；易溶于水及其它许多有机物，常用作氧化反应的溶剂。纯乙酸是无色有刺激臭的液体,沸点117.9ºC,熔点16.6ºC.在16ºC以下能结成似冰状的固体,无水乙酸叫冰醋酸.第34页，共53页。3苯甲酸（C6H5COOH）安息香,无色结晶,微溶于水,能升华用作药物和食品中的防腐剂4乙二酸（HOOC-COOH）

草酸，无色晶体，含两个结晶水；是饱和二元羧酸中酸性最强的。具有一般羧酸的性质，还有还原性，能还原高锰酸钾5丁二酸（HOOCCH2CH2COOH）

琥珀酸，在医药上有抗痉挛、怯痰及利尿的作用。第35页，共53页。6邻苯二甲酸及对苯二甲酸均为白色晶体.邻苯二甲酸加热易失水,得酸酐7丁烯二酸（HOOCCH=CHCOOH）有顺反两种几何异构体顺式（马来酸）反式邻苯二甲酸酐第36页，共53页。羧酸衍生物CarboxylicAcidDerivatives第37页，共53页。第38页，共53页。RCOYRCO:-YNuRCONuNu-++亲核加成能否顺利进行取决两个因素：亲核加成能否顺利进行消除反应能否顺利进行加成消除第39页，共53页。OCORY活性-X吸电性很强，增强碳的缺电性，X也容易以阴离子形式离去。故酰卤活性最高O直接连到碳上，吸电子性-OR酸酐比烷氧基吸电性强，活性低于酸酐-NH2N的吸电子能力比O、X差，故亲核加成比较困难，活性低RCHO>RCOR’>RCOX>(RCO)2O>RCOOR’>RCONH2>RCN>RCOOH活性比较：第40页，共53页。有机化学一命名

1．酰氯和酰胺都是以它们所含的酰基命名：第41页，共53页。有机化学2．酸酐是根据其来源命名：3、酯的命名和酸酐相似，按照形成它的酸和醇，叫某酸某酯：

第42页，共53页。有机化学二物理性质味道酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，酯有香味沸点酰氯、酸酐和酯由于不能形成氢键，熔沸点与分子量相近的羧酸低，酰胺分子间可形成氢键，沸点相当高，一般为固体。溶解性酰氯和酸酐遇水分解；酯难溶于水，酰胺易溶于水。第43页，共53页。三化学性质1水解

酰氯和酸酐容易水解，

酯和酰氨水解需酸碱做催化剂，加热RClOROOROROORNH2OR'HOHROHONH3ROHOR'OHCCCCC+C+HClC第44页，共53页。有机化学OrganicChemistry反应活性：酰氯>酸酐>酯>酰胺皂化反应NaOHNaOHROOR'C+H2OROONaR'OHC+RNH2OC+H2OROHONH4ClC+RONaONH3C+HCl第45页，共53页。有机化学2醇解

酰氯、酸酐和酯能醇解，生成酯酯的醇解也叫酯交换，即醇分子中烷氧基取代酯中的烷氧基，在生物体中也存在这类反应，如：乙酰辅酶A与胆碱形成乙酰胆碱的反应：

RClOROOROROOR'HOROOROHOR'OHR''R''CCCC+C+HClC第46页，共53页。有机化学3氨解酰氯、酸酐和酯能氨解，生成酰胺第47页，共53页。反应机理亲核取代反应历程(双分子历程)A=OH，X，OR，RCOO，NH2；

Nu=X，OR，OH，RCOO，NH3有机化学OrganicChemistry第48页，共53页。有机化学OrganicChemistry4克莱森(Claisen)酯缩合酯中的α—氢比较活泼，在醇钠作用下，能与另一分子酯脱去一分子醇，生成β—酮酸酯