化学竞赛培训课件 有机化学 第14章-羧酸

第14章羧酸官能团：饱和一元脂肪酸通式：CnH2nO2（Ω=1）学习要求：1、掌握羧基的结构和羧酸的化学性质2、掌握诱导效应和共轭效应对羧酸酸性的影响3、掌握羧酸的制备方法及重要的羧酸的主要用途4、掌握二元羧酸取代羧酸的特性反应第一节一元羧酸的命名和物理性质一、命名分类1：所连烃基分分类2：所连羧基的个数分1、俗名：根据其来源命名，如蚁酸、醋酸、安息香酸等2系统命名法：[同“醛”(选主链，编号，命名)]3.普通命名法(1)选主链:含羧基在内的最长碳链(2)编号:从羧基邻位碳原子开始，依次为α,β,γ,δ4、多元酸的命名偏苯三甲酸均苯三甲酸或间苯三甲酸均苯四甲酸乙二胺四乙酸（EDTA）二、羧酸的一般物理性质1.气味

C1~2—COOH挥发性液体，刺激性气味C3~8—COOH腐败味液体C>9—COOH石蜡状固体

HOOC-R-COOH晶体汗液和牛奶发酸变质后的气味就是由于其中含有正丁酸之故。2、饱和一元酸的沸点比分子量相近的醇要高。

在固态、液态和中等压力的气态下一元羧酸主要以二缔合体的形式存在，在稀溶液中或高温蒸气中二缔合体离解。乙醇分子间氢键键能为25KJ/mol；甲酸分子间氢键键能为30KJ/mol。三、羧酸的波谱性质1.1HNMR谱：—COO—H10～13α-H2.2～2.52.IR谱:-COO—H2500~3300cm-1

分子间缔合宽、强峰

C＝O1720～1690cm-1形成缔合体波长红

C－O1315～1280cm-1宽峰一、结构第二节羧酸的结构和酸性甲酸羧基碳原子为sp2杂化。p-π共轭体系羧酸根阴离子的共振式的表示方法等价极限结构，能量最低对真实结构贡献最大p-π共轭的结果：①使RCOO-H键减弱，氢原子酸性增加，羧酸具有明显的酸性；②

RCOO-中负电荷分布在电负性较强的两个氧原子上，稳定性↑。羧酸容易表现出酸性。Ka越大，或pKa越小，酸性越强。二、酸性1、酸性比较:2、酸性的应用★不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3，★不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于NaHCO3，★不溶于水的醇既不溶于NaOH也溶于NaHCO3。注意：分子量不太大的羧酸的钠盐和钾盐能溶于水。思考：这一性质的用途？3、影响羧酸酸性的因素Ka越大(或pKa越小)，酸性越强.结构上：RCOO-中负电荷越分散，RCOO-越稳定，RCOOH

酸性越强。(1)脂肪族羧酸诱导效应:+I效应使羧酸酸性减弱；

-I效应使羧酸酸性增强，-I越大，酸性越大1、FCH2COOHClCH2COOHBrCH2COOHICH2COOHCH3COOH2、CH3COOHCH3CH2COOH(CH3)3CCOOH讨论：比较下列化合物的酸性？诱导效应具有加和性；诱导效应随距离的增加而迅速下降-I效应强弱次序：

NH3＋＞NO2＞CN＞COOH＞F＞Cl＞Br＞

COOR＞OR＞OH＞C6H5＞H

+I效应强弱次序：

O－＞COO－＞(CH3)3C＞CH3CH2＞CH3＞H

小结取

代

苯

甲

酸

的

pKa2、苯甲酸及其衍生物4.204.384.354.143.973.974.023.553.664.574.474.213.423.514.204.274.273.863.833.813.853.643.774.084.094.143.493.544.203.913.793.272.922.852.863.44—2.984.093.462.212.89HCH3C2H5FClBrICNCF3OHOCH3C6H5NO2COOHpKa1pmoY(1)邻位取代的苯甲酸，取代基无论是吸电子基还是给电子基，均使酸性增强。邻位：情况比较复杂，它包括电子、立体、邻位效应

(氢键、场效应等)。场效应：空间的静电作用，即取代基在空间可以产生一个电场，对另一头的反应中心有影响。为什么邻位取代苯甲酸的酸性大呢？场效应与诱导效应通常方向一致。取代苯甲酸的pKa取代基m-p--NH2-OH-OCH3-H-N+(CH3)3-F-Cl-Br-I-CN-NO24.364.084.084.203.323.863.833.813.853.643.504.864.574.474.203.384.843.973.974.023.543.42+C>-I+C<-I-C;-