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第八章 羧酸 (carboxylic acid) 及其衍生物

第八章 羧酸 (carboxylic acid) 及其衍生物. 结构通式： R-COOH 常见的羧基 (carboxyl) 书写方式. 羧基的结构特征 :. 第一节 羧酸 1. 羧基的结构. 羧基碳为 sp 2 杂化. 羧基 p- p 共轭对其结构和性质的影响. 键长平均化. 羰基不典型 --- 不利于羰基的亲核加成反应 氧氢键极性增强 --- 表现出明显的酸性. 2. 羧酸的命名. (1) 俗名. C 17 H 35 COOH 硬脂酸

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第八章 羧酸 (carboxylic acid) 及其衍生物

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Presentation Transcript

  1. 第八章羧酸(carboxylic acid)及其衍生物 结构通式：R-COOH 常见的羧基(carboxyl)书写方式

  2. 羧基的结构特征: 第一节羧酸1. 羧基的结构 羧基碳为sp2杂化

  3. 羧基p-p共轭对其结构和性质的影响 键长平均化 羰基不典型 ---不利于羰基的亲核加成反应 氧氢键极性增强 ---表现出明显的酸性

  4. 2. 羧酸的命名 (1) 俗名 C17H35COOH 硬脂酸 C15H31COOH 软脂酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸

  5. (2) 系统名

  6. 二、羧酸的制备方法 • 1. 氧化法

  7. 2.水解法 3. 格氏试剂法

  8. 己二酸是合成尼龙66的原料，试用丁二烯为原料合成己二酸。己二酸是合成尼龙66的原料，试用丁二烯为原料合成己二酸。

  9. 一般羧酸的pKa为3~5， 酸性： RCOOH > H2CO3 >ArOH 二、羧酸的化学性质（一）酸性(acidity ) • 用途： • 分离、鉴别羧酸与酚 • 增加药物的水溶性，提高药效。

  10. 问题：如何分离苯甲酸、对－甲苯酚和环己醇的混合物？问题：如何分离苯甲酸、对－甲苯酚和环己醇的混合物？

  11. HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH CH2FCOOH>CH2ClCOOH>CH2BrCOOH a-氯代丁酸> b-氯代丁酸> g-氯代丁酸>丁酸 若干羧酸酸性强弱的比较：

  12. 诱导效应（inductive effect）：在有机分子中，因某一原子或基团的极性，通过静电诱导作用而引起电子沿着原子链向某一方向移动的效应。

  13. 诱导效应的影响 当A为吸电子基团 酸性增强 当D为推电子基团 酸性减弱

  14. 共轭效应对羧酸酸性的影响

  15. （二）羧基中羟基的取代

  16. 1. 生成酰卤(acyl halide )

  17. （2）生成酸酐(acid anhydride)

  18. （3）生成酯（ester）

  19. 酯化反应机理

  20. （4）生成酰胺（amide）

  21. （三）还原（reduction）

  22. （四）脱羧反应

  23. （五）α-H的卤代

  24. （六）二元羧酸热解(pyrolysis)

  25. 小结：

  26. 四、常见的羧酸 • 甲酸formic acid • 草酸(oxalic acid) • 不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid)

  27. 乙酸中也含有CH3CO-基团，但不发生碘仿反应，为什么？乙酸中也含有CH3CO-基团，但不发生碘仿反应，为什么？

  28. 第二节 顺反异构

  29. 脂环化合物的异构现象

  30. 顺反异构的定义： 由于有机分子中存在阻碍原子或原子团自由旋转的因素（如双键或脂环），在一定条件下，引起原子或原子团在空间排列方式不同的异构现象称为顺反异构 (cis-trans isomerism)。

  31. 一、产生顺反异构的条件 • 分子中存在着刚性结构（如：双键、脂环等）； • 在两个刚性碳上分别连有两个不同的原子或原子团。

  32. 二、顺反异构的命名 1. 顺/反构型的命名法 分别连在双键碳上的两个相同的原子或基团处在双键同侧的异构体称为顺式（cis）；分别连在双键碳上的两个相同的原子或基团处在双键异侧的异构体称为反式(trans)。

  33. 问题：如何表示以下化合物的构型？

  34. （二）Z-E构型命名法 • 确定每个双键碳上所连的两个原子或基团的优先顺序 • 根据两个优先的原子或基团处在双键上的位置确定烯烃的构型。 两个优先的原子或基团处在双键同侧的烯烃称为Z型，反之则为E型。

  35. 若a > b 且d > e

  36. （三）基团次序规则 1.原子不同时，原子序数大者为优先。对同位素，原子量大者为优先。 -I>-Br>-Cl>-SH>-OH>-NH2>-CH3>-D>-H 2.若比较的两个基团的第一个原子相同时，则比较与该原子后面直接相连的原子，直到比出大小为止。 -CH3 < -CH2CH3 < CH(CH3)2

  37. 3. 含有双键或三键的基团，则看作以单键连有两个或三个相同原子

  38. 若干不饱和基团的优先次序

  39. Z/E命名实例

  40. 三、顺反异构体的性质

  41. 第三节 羧酸衍生物

  42. 一、羧酸衍生物的命名

  43. C6H5 -NHCOCH3 乙酰苯胺 邻苯二甲酰亚胺 C2H5CONHCH3 C6H5 -CON(CH3)2 N -甲基丙酰胺 N,N -二甲基苯甲酰胺 酰胺的命名 酰胺的命名以酰胺为母体，如果酰胺氮上有取代基，取代基前加“N”，以表示取代基的位置。

  44. 二、化学性质1、水解 hydrolysis

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