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Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物

Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物. 官能团：. 饱和一元脂肪酸通式： C n H 2n O 2 （ =1 ）. 第一节 羧 酸. 一、羧酸的分类 根据羧基所连烃基种类 :. 脂肪族. 脂环族. 芳香族. 杂环族. 脂肪族羧酸中饱和程度 ：. 饱和. 不饱和. 根据分子中羧基的数目 ：. 一元. 二元. 二、羧酸的命名. 1. 系统命名法： [ 同“醛”（选主链，编号，命名） ]. 例：. 5- 羟基 -3- 氯戊酸. 4- 乙基 -6- 溴 -4- 己烯酸. 环己基甲酸. 反 -1,4- 环己烷二羧酸. 3- 苯基丙酸.

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Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物

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Presentation Transcript

  1. Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物

  2. 官能团： 饱和一元脂肪酸通式：CnH2nO2（=1）

  3. 第一节 羧 酸

  4. 一、羧酸的分类 根据羧基所连烃基种类: 脂肪族 脂环族 芳香族 杂环族

  5. 脂肪族羧酸中饱和程度 ： 饱和 不饱和 根据分子中羧基的数目 ： 一元 二元

  6. 二、羧酸的命名 1. 系统命名法：[同“醛”（选主链，编号，命名）] 例： 5-羟基-3-氯戊酸 4-乙基-6-溴-4-己烯酸 环己基甲酸

  7. 反-1,4-环己烷二羧酸 3-苯基丙酸 2. 普通命名法 选主链:含羧基在内的最长碳链 编号:从羧基邻位碳原子开始，依次为α,β,γ,δ,ε…ω β-甲基戊酸 γ –环己基丁酸

  8. 三、羧酸的物理性质 饱和一元羧酸中： Ｃ1～Ｃ3的低分子量羧酸是具有强烈酸味和刺激性的 液体; Ｃ4～Ｃ9的羧酸是具有腐败气味的油状液体。 Ｃ10以上的高级羧酸为蜡状固体，它们挥发性小没有 气味。 羧酸与水分子之间，存在氢键，所以小分子羧酸在水 中有较大的溶解度。

  9. 缔合使羧酸的沸点比分子量相近的醇的沸点要高。缔合使羧酸的沸点比分子量相近的醇的沸点要高。

  10. 四、羧酸的化学性质

  11. （一）羧酸的酸性

  12. 饱和的一元酸：

  13. 不饱和或芳香的一元酸

  14. 二元酸：

  15. 影响羧酸酸性的主要因素： 1.电子效应对酸性的影响 1）诱导效应 2) 共轭效应 2．取代基位置对苯甲酸酸性的影响 取代苯甲酸的酸性与取代基的位置、共轭效应与诱导效应的 同时存在和影响有关，还有场效应的影响，情况比较复杂。 可大致归纳如下： a 邻位取代基（氨基除外）都使苯甲酸的酸性增强（位阻作 用破坏了羧基与苯环的共轭）。 b 间位取代基使其酸性增强。 c 对位上是第一类定位基时，酸性减弱；是第二类定位基时， 酸性增强。

  16. 练习：比较酸性： pKa 3.42 4.47 4.20 pKa 3.75 4.76 4.86 5.0

  17. pKa 4.92 4.39 4.19 3.97 3.42

  18. 酯 酰胺 酰卤 酸酐 （二）羧基上-OH的取代反应——羧酸衍生物的生成

  19. 1、酰卤的生成

  20. ２、酸酐的生成

  21. 3、酯的生成

  22. 成酯方式

  23. ４、酰胺的生成

  24. （三）还原反应

  25. COOH 160~180℃ CO HCOOH ＋ 2 COOH CO ＋ H O 2 2 COOH 140~160℃ H C CO 2 H C ＋ COOH 2 3 COOH O O △ CO ＋ 2 R C C H COOH R C C H 2 3 （五）二元羧酸的受热分解： 1，2-二羧酸、1，3-二羧酸受热后分解： β-羰基化合物的性质

  26. O C H COOH C H C 300℃ 2 2 ＋ O H O 2 C H COOH △ C H C 2 2 O O C H COOH C 2 C H 2 300℃ O ＋ H C H O 2 2 H C 2 △ C C H C H COOH 2 2 O 1，4-二羧酸、1，5-二羧酸受热后分子内失水形成环状的内酐。

  27. C H C H COOH 2 2 Ba（OH） 2 ＋ CO H O ＋ 2 2 O △ C H C H COOH 2 2 C H C H COOH 2 2 Ba（OH） 2 CO ＋ ＋ H O 2 C H 2 O 2 △ C H C H COOH 2 2 1，6-二羧酸，1，7-二羧酸在氢氧化钡存在下加热。发生失水失羧的反应形成环酮。

  28. 一、五、羧酸分子中α-H的卤代

  29. 重要的羧酸 一、甲酸

  30. 二、乙酸

  31. 三、苯甲酸

  32. 第二节 羧酸的衍生物 结构与命名： 结构：羧酸分子中的羟基被不同基团取代的产物称为羧酸衍生物。包括：酰氯、酰胺、酸酐、酯。

  33. 二、羧酸衍生物的命名 酰卤和酰胺根据酰基称为某酰某。 酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。例如：

  34. 酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。例如：酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。例如：

  35. 羧酸衍生物的物理性质 低级的酰氯与酸酐是有刺鼻气味的液体。 低级酯具有水果的香味，十四碳酸以下的甲酯、乙酯都是液体。 酰氯与酸酐不溶于水，低级的遇水分解为水溶性化合物。 酯在水中的溶解度较小。

  36. O H Cl R C Cl 1 活性高 O O O 易水解 R C O C R R C O H 1 2 2 H O 2 ＋ R COOH 1 O R C O R 1 2 R O H 2 活性低需 酸性条件下写为 R COOH 1 O 用酸或碱 碱性条件下写为 - 催化 R C N H 1 2 R COO N H 1 3 羧酸衍生物的化学性质 1.水解：产物均为酸。

  37. O H Cl R C Cl 1 O O O R C O C R O R C O H 1 2 2 R O H 3 ＋ R C O R 1 3 O R C O R 1 2 R O H 2 O R C N H 1 2 N H 3 2.醇解：产物为酯，条件为酸性条件或碱性条件。

  38. O NH Cl 4 R C Cl 1 O O O R 4 R C O C R O R R C ONH 1 2 4 2 4 R N H 3 ＋ R C N R 1 3 O R C O R 1 2 R O H 2 O R C N H 1 2 N H 3 3.氨解：产物为酰胺。

  39. O O O - - ＋ A R C Nu ＋ R C A Nu R C A A 历程：

  40. O O O H C C O C H 3 2 5 NaOC H - 2 5 H C C O C H H C H C O C H 3 2 5 2 2 5 - O O O H C C O C H 3 2 5 - ＋ H C C C H C O C H OC H 3 2 2 5 2 5 C H C O C H 2 2 5 O 4.克莱森（Claisen）缩合反应：得到β-羰基酯

  41. O ¨ R C N H 2 O O C C ＋ KOH N K N H C C O O 5.酰胺的酸碱性： 形成p-π共轭体系，N上的电子云密度降低，碱性下降，因此酰胺的碱性一般为中性。 亚酰胺表现出一定的酸性，原因是羰基的吸电子作用，使得N、H之间的电子云密度大大降低，N—H键强度减弱，H容易离解，因此表现为具有一定的弱酸性。

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