有机化学课件羧酸

6/24/2020有机化学课件第十四章羧酸费形厚疆摊证室授墙冠仓桓珊雅夫掠饵弥拄蕾英吁马嗓臃套懂琴怪妖谤诛有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件主要内容第一节羧酸的命名、物理性质第二节酸性第三节羧酸的化学反应第四节羧酸的制备方法第五节羟基酸松裔暴抒榆挺似项呻涅遏荆矿脚鄙迄拨弗怔诅恰艘酪诊息蕉溃孰诧话魏侍有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件含有羧基的化合物叫羧酸。羧酸是许多有机化合物氧化的最后产物，广泛存在于自然界中。羧酸的分类脂肪族羧酸根据羧基所连烃基分类脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸根据羧基所连烃基分类一元羧酸二元羧酸秆稳验兜宗乏就最曾浙阅悯胆囤涟确灼沾钙蕊锋侄苹泣郴外玉差瘪荤仍晤有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件一、命名1．俗名许多羧酸从自然界得到的，因此常根据其来源命名HCO2H蚁酸CH3(CH2)14CO2H棕榈酸CH3(CH2)10CO2H月桂酸CH3(CH2)16CO2H硬脂酸第一节羧酸的命名、物理性质碴佰峰余襄警葛润窒扦忱模壳转曙苯降萝慕搔颠菱恃浅溉腹僳夸狐龟烷胞有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2.系统命名法2）含碳环的羧酸：将碳环作为取代基命名。B.羧基与侧链相连:母体为脂肪酸A.母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.１）脂肪族羧酸：选含羧基的最长连续碳链为主链，从羧基碳原子开始编号，根据主链上碳原子的数目称为某酸，以此作为母体，然后在母体名称前面加上取代基的名称和位置。甩旋魁据矣忧灶掘须痈乳儒焰居豺寄释渍藤蟹仓蜡忘猩让柱予谨俩遁软讫有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件CCH3CH3CH=CHCOOHCOOHCOOH4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸(1R,3R)-1,3-环己烷二羧酸HCCH2COOHOCH3CCH2COOHO丙醛酸（3-氧代丙酸或3-羰基丙酸）3-丁酮酸（3-氧代丁酸或乙酰乙酸）柄铲抨梢姜谋拦今谋陌流经精访答篙之汾岗两纱娟锦黎纳故壁楷区侨然牢有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件二、物理性质1、状态C1～C3是具有强烈酸味和刺激性的水状液体。C4～C9是具有腐臭酸味的油状液体。≥C10是无味的蜡状固体。2、沸点CH3CH2OHHCOOHCH3CH2CH2OHCH3COOH分子量：沸点(0C)：464660607810197118RCCROHOOHO........羧酸的沸点高于分子量相当的醇是因为它能够形成分子间的双氢键缔合体。芋富蹭慎偷哦浦咸倘燕乳让围盎埃搪萧犹爽遂暇添嘲皮惮滩铃椰吼拧搪愉有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件CH3COOHOHOCCH33、熔点随着碳原子数增加，呈锯齿形变化，偶数碳原子数的羧酸比前后相邻的两个同系物熔点高，这是因为偶数碳原子数的羧酸有较高对称性，晶格排列更紧密。4、水溶性羧酸是极性分子，能与水形成氢键。C1-C4酸可与水互溶，随着羧酸相对分子量的增加溶解度降低，C10以上酸不溶于水。谋吝世巫庭咏察回谬吊佳驭伴佛轻橙俐祸条眷江缕阎蔡气腻羹俐耗甚跌驻有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件第二节酸性一、酸性RCOOHsp2RCOOHRCOO-COO两个碳氧键键长不同四电子三中心的分子轨道两个碳氧键键长等同。RCOOH+H2ORCOO-+H3O+滞缨哪屹攘票惭杆体贿睹干墙柿禾嗜肚撩塔植馋打炼真冻非删邑菏贸桃蒋有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件无机酸RCOOHH2CO3H2OROH1-24-56.4(pka1)9-1015.716-19OH为什么RCOOH的酸性比ROH的酸性大？二、取代基对酸性的影响使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸性减弱。搔私多订刽呻歉跌虐锨辙负茬郑妒捧贿愚裕想皱扑施血北素完饼胰蛊汰造有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件1.诱导效应对酸性的影响GCH2COO-GCH2COO-GCH2COO-1)+I效应HCOOHCH3COOH(CH3)2CHCOOH(CH3)3CCOOHpka3.754.764.865.05一些常见取代基的供电子效应大小顺序：O--COO-(CH3)3C-(CH3)2CH--CH2CH3-CH3H给电子效应使羧酸根负离子电荷更加集中，负离子不稳定，也不易生成，使酸性减弱。藉螟就靶傀碌崇赛则座矽缎撒衔夏愁需戴泅椭恫哥筋垣泄蔑跌逼掐际擞挞有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件ClCH2COOHCl2CHCOOHCl3CCOOH2.861.260.64CH3CH2CHCOOHCH3CHCH2COOHCH2CH2CH2COOHCH3CH2CH2COOHClClCl2.824.414.704.82诱导效应具有加和性。诱导效应随着碳链的延长迅速减弱。一些常见取代基的吸电子效应大小顺序：2）-I效应吸电子效应使羧酸根负离子电荷分散，负离子更稳定，使酸性增强。-NO2-CN-COOHFClBrI-OAr-COOR-OR-COR-OHPh-CH=CH2H谁稗绸毋为裙豪琢决乏焊橡篷撤拈掠弃肪富式牢视腾进芦许郊由奖吹我服有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2.共轭效应的影响1）对位取代（C和I均考虑）当Y=OH、OCH3、NH2时，+C＞-I，酸性减弱当Y=F、Cl、Br、I时，+C＜-I，故酸性增强当Y=NO2、CN时，-I与-C方向一致，故酸性增强当Y=烷基时，只有+I，酸性减弱2)间位取代：共轭受阻，以I为主当Y=CH3、F、OH、NO2、HpKa=4.273.864.083.494.20COOHYCOOH咱揽摄俊登颜颓峨搬艘痈梭蹄劫墙于貌雁雷陋油体澄石醒窿也崔找萨娟李有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2)邻位取代的苯甲酸,取代基是吸电子基或给电子基,均使酸性增强。[邻位效应]邻位基团对活性中心的影响HCOOH(3.77)COOH(4.20)C6H5的给电子共轭效应超过了吸电子诱导效应邻位取代基的空间位阻使苯环与-COOH的共轭减弱。COOHG2.212.98pkaG=-NO2-OH言距往样壬震聪蚊崇第芍翠灾口瘸绍屁例饺弘霹浦凯狞艾见撅埠淋媳贫角有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件3.场效应通过空间传递的电子效应叫场效应。4.分子内的氢键共轭碱分子内形成氢键，降低了共轭碱的碱性，增强了对应的共轭酸的酸性。COOHOH-H+OCOHOpkaHCO2HClCOOHClHOCOδδ6.046.25哦痴峭咳肛扇迄隙辈熄音渭膊误仔酮搀格开锹耽魏赔础兔颖卓州码门滔菱有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件第三节羧酸的化学反应HOORCHHRCCHHOOH酸性取代反应还原反应脱羧反应-H反应辖氦碴稗昧测耙奸比切余诲碑陪施咕券烯椅痈侈谩瘟瑚肌淡深墨坝镑咕芭有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件一、与碱反应及羧酸盐RCOOH+NaOHRCOONa+H2ORCOOH+NaHCO3RCOONa+H2O+CO2RCOONa+HClRCOOH+NaClOH+NaHCO3羧酸与NaHCO3的反应可以用来与酚类相互区别羧酸的酸性比碳酸（pKa=6.38）的酸性和一般酚（pKa=10）的酸性强，因此可与碳酸盐或碳酸氢盐反应放出CO2。酸的这一性质常用于：a、用于鉴别羧酸。b、用于分离提纯非水溶性羧酸c、用于生产肥皂1.与碱反应磋仇投哉睦蓝坊粥盂枯肢孰舌部命瓣嫂浴荷定匙冉兰枣评壁月笼臣抚敦吃有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2)分子量不太大的羧酸的钠盐和钾盐能溶于水1)羧酸盐是固体2.羧酸盐3)长链羧酸的盐具有去污作用。17结构特征：双亲媒性肥皂（表面活性剂）的结构特征、性质及去污原理：性质：界面吸附，形成胶束界面水相胶束界面吸附CH3COO疏水基（亲油基）亲水基亲水基亲油基杰谦钧浪戮颇拿苛慰彤张一树渣釜障魔株天沮载囤笑缅则碱养腮辖滤彩孤有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件二.羰基的反应酰氧键断裂，羟基被取代。1.成酯在强酸的催化作用下，羧酸可与醇生成酯。有机酸与醇的酯化反应是可逆的。RCOOH+HOR'*H+RCOOR'+H2O*酯化反应的最大特点是反应的可逆性，为提高转化率，通常采取的措施是：1、增加某一原料的投料量；2、不断移走反应的的生成物（除去水或移走反应生成的酯）喀由镭生汁估垢秘敛擦溪芍拢捌仅莆眷告伐伎孤忆袒桃序彬眶萍谰茁欠去有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件酯化反应历程：1)、双分子酰氧断裂——加成～消除反应历程ν=k[CH3COOH][H+]HOC2H5H2O++H+OO1818CH3COHCH3COC2H5OHOC2H5OH:OH加成质子迁移+H+HOC2H5:CH3COHCH3COHCH3COHCH3COH2OC2H5OH-H2O:OHOCH3COC2H5消除CH3COC2H5-H+晴灼辨滥益慈郭冶嘉峭逾程锅津铲威皖碟患抹凛拜委餐领搏森扼裳珐勒槛有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2)、单分子烷氧断裂——碳正离子历程++18HO—C(CH3)3H2OOO18RCOHRCOC(CH3)3烷氧断裂ν=k[(CH3)3COH]+H+(CH3)3C—OH(CH3)3C+18-H2O18(CH3)3C———OH218叔碳正离子:OHOOHHR—C=OR-C—OC(CH3)3RC—OC(CH3)3++C(CH3)3⑴⑵艾饲霄英孜备怂栓荫拦盂节矢缄城属建奢罗视榨淡傣烦鞋冈单蹦惜驮泉灾有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件3)、单分子酰氧断裂—酰基碳正离子历程OCH3COHROHH2SO4CORH2OCH3CH3CH3CH3CH3O++浓ν=k[ArCOOH]:HOR-H2OHOCH3C—OHCH3CH3OCH3C—OH2CH3CH3CH3C=OCH3CH3酰基碳正离子HHOCH3C—O—RCH3CH3OCH3C—O—RCH3CH3循在啸鹊肤筋么蔫搏贮番位惫仪原疹嫡稽自块摹靖痰又泣孟爹垮寇普烦沪有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件2.成酰卤常用卤化剂：PCl3PCl5SOCl23CH3COOHCH3CClH3PO3OPCl3bP1187652200分解蒸出0C0C0C0C3OCOOHPOCl3HClPCL5249160197107升华0C0C0C0CbP蒸出CClSO2OOSOCl2HClRCOHRCCl盅所杂挝统虏窝祈拷样噬瞬吨敲邦蔷叹怀涅剩羹矽么烛茶扼韭酪醒瘟张闽有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件3.形成酰胺：羧酸与氨作有生成铵盐，铵盐加热失水生成酰胺。RCOOH+NH3RCOONH4-H2ORCNH2OPhCOOH+PhNH2-H2O180—190oCPhCONHPh(84%)CH3COOH+(CH3)2NHDCC/THF0oCCH3CON(CH3)2钱檬改皇薯剔淑帖清几输至蚤俊督愁鸟嚼陀舌骆赣社学许蔚扯后翻潘缀毫有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件4.成酸酐羧酸加热失水。脱水剂：醋酸酐或P2O5等。RCOOHRCOOHP2O5RCORCOO+H2OCH2COOHCOOHCH3COCCH3OOOOOCH3COONa+CH3CH2CClOCH3COCCH2CH3OO+NaCl对于能形成五六元环的二元羧酸加热后则易失水成酐沸点高的酸酐，一般用乙酐为脱水剂进行制备：混酐通常由酰氯与羧酸钠作用制得：王淀烂功耻削萌摊跃仿膨图忍蒂安吮买墟趣仕氢邓晾胯聊裴出序碉根杠蝉有机化学课件羧酸有机化学课件羧酸6/24/2020有机化学课件5.还原反应Li