羧酸及取代羧酸詳解演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共55頁(yè)。優(yōu)選羧酸及取代羧酸當(dāng)前2頁(yè)，總共55頁(yè)。通式：RCOOH當(dāng)R為H時(shí)，即：HCOOH為甲酸。當(dāng)R為Ar時(shí)，即：ArCOOH為芳香酸。因此，羧酸可視為烴分子中（甲酸除外）的H被羧基（CO2H）取代。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前3頁(yè)，總共55頁(yè)。

分類1.按烴基的種類分類脂肪族羧酸脂環(huán)族羧酸芳香族羧酸

羧酸的分類和命名羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前4頁(yè)，總共55頁(yè)。2.按烴基的不飽和程度分類不飽和酸飽和酸丙酸α-甲基丙烯酸羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前5頁(yè)，總共55頁(yè)。3.按分子中羧基數(shù)目分類多元酸二元酸一元酸丙酸2,3-二羧基-1,4-丁二酸羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前6頁(yè)，總共55頁(yè)。1.俗名：由來(lái)源命名如：蟻酸，醋酸，軟脂酸，硬脂酸。2.系統(tǒng)命名法:A．選擇含有羧基的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子數(shù)稱為某酸B．編號(hào)從羧基碳開始羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前7頁(yè)，總共55頁(yè)。常見的羧酸常用俗名。COOH苯甲酸(安息香酸)甲酸(蟻酸)乙酸(醋酸)HCOOH CH3COOHC15H31COOH軟脂酸C17H35COOH硬脂酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH油酸脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母體命名。8.1.1.2命名當(dāng)前8頁(yè)，總共55頁(yè)。

羧酸的系統(tǒng)命名法與醛相似。對(duì)于簡(jiǎn)單的脂肪酸也常用a、b、g

等希臘字母表示取代基的位次；羧基永遠(yuǎn)作為C-1。 CH3CH3-CH2-CH-CH2-CO2H5432 1

g ba3-甲基戊酸b-甲基戊酸 CH3Br-CH2-CH2-CH-CO2H432 1gba2-甲基-4-溴丁酸a-甲基-g-溴丁酸當(dāng)前9頁(yè)，總共55頁(yè)。CH=CH-COOH3-苯基丙烯酸(肉桂酸)b-苯基丙烯酸CH3 COOH順-4-甲基環(huán)己基甲酸HOOC COOH1,4-環(huán)己烷二甲酸CO2HCO2H1,8-萘二甲酸當(dāng)前10頁(yè)，總共55頁(yè)。CH3CH2CH2-C-COOH CH-CH32-丙基-2-丁烯酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H158111420HOOC-CH2-CH-CH2-CH2-COOH CH2-COOH己二酸3-羧甲基>10C的不飽和酸在碳數(shù)后加“碳”字二十四烯酸5,8,11,14-(花生四烯酸)碳當(dāng)前11頁(yè)，總共55頁(yè)。官能團(tuán)優(yōu)先選擇的順序?yàn)椋骸狢OOH>—CHO（－COR）>—OH>C=C和C≡C>—R>—X（NO2）當(dāng)前12頁(yè)，總共55頁(yè)。HOOC-CH2-CH-COOH OH2-羥基丁二酸蘋果酸HOOC-CH—CH-COOH OH

OH2,3-二羥基丁二酸酒石酸取代羧酸： CH2-COOHHO—

C—COOH CH2-COOH3-羧基-3-羥基戊二酸檸檬酸OH-CO2H鄰-羥基苯甲酸（酚酸）水楊酸當(dāng)前13頁(yè)，總共55頁(yè)。2-羥基環(huán)己基甲酸OHCOOHCH3-C-COOH

OCH3-C-CH2COOH

Ob-丁酮酸a-丙酮酸2-氧代丙酸2－氨基－4－甲硫基丁酸α－氨基－γ－甲硫基丁酸當(dāng)前14頁(yè)，總共55頁(yè)。不飽和羧酸的命名時(shí)，雙鍵的位次也可用大寫希臘字母“Δ”及在Δ右上角標(biāo)示的數(shù)字的方法來(lái)表示。CH2=CHCH2COOH9,11-十二碳二烯酸或Δ9,11-十二碳二烯酸3-丁烯酸或Δ3-丁烯酸CH2=CHCH=CH(CH2)7COOH花生四烯酸5,8,11,14-二十碳四烯酸Δ5,8,11,14-二十碳四烯酸羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前15頁(yè)，總共55頁(yè)。

?；呛跛岱肿又腥サ羲嵝?OH后余下的基團(tuán)。根據(jù)相應(yīng)的酸命名酰基，“某酸”——>“某酰基”。酰基：

乙?；郊柞；鶎?duì)甲基苯甲?；?/p>

當(dāng)前16頁(yè)，總共55頁(yè)。Question1

命名下列化合物。

CH3CH3-C-CO2HC2H5-CO2HCO2HClClCOOHCH2H—C—CO2HCH—OHCH2CO2H1.2.3.4.2,2-二甲基丁酸環(huán)丙基甲酸2,4-二氯苯甲酸12453-羧基-4-羥基己二酸當(dāng)前17頁(yè)，總共55頁(yè)。p-π共軛的結(jié)果使羧羰基碳原子上的正電荷減少，羧羥基極性增加，C-O鍵得到加強(qiáng)。RCOOHp-π共軛

羧酸的重要化學(xué)性質(zhì)羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前18頁(yè)，總共55頁(yè)。0.123nm0.136nmR=H時(shí)鍵長(zhǎng)0.121nm0.143nmp-π共軛的結(jié)果使羧基碳氧鍵的鍵長(zhǎng)平均化了。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前19頁(yè)，總共55頁(yè)。

當(dāng)羧基電離成負(fù)離子后，氧原子上帶一個(gè)負(fù)電荷，更有利于共軛，使兩個(gè)碳氧鍵鍵長(zhǎng)完全平均化，形成一個(gè)共軛體系，電荷完全平均化，再?zèng)]有單雙鍵之分，故羧酸易離解成負(fù)離子?！?.127nm0.127nm羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前20頁(yè)，總共55頁(yè)。

羧酸的性質(zhì)可從結(jié)構(gòu)上預(yù)測(cè)，主要有以下兩個(gè)重要特征：①氫氧鍵的極性增強(qiáng)，故羧酸顯示了明顯的酸性。②羧基中碳氧雙鍵上碳原子的正電性降低，故不易進(jìn)行類似醛、酮羰基上的親核加成反應(yīng)。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前21頁(yè)，總共55頁(yè)。8.1.2.1酸性pKa:3.55羧酸具有弱酸性，在水溶液中存在著如下平衡：羧酸的酸性比水、醇強(qiáng)，比碳酸的酸性也強(qiáng)RCOOH>H2CO3>C6H5OH>H2O>ROH>RCCH＞NH2H＞RH羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前22頁(yè)，總共55頁(yè)。利用其酸性來(lái)鑒別和分離有機(jī)化合物NaOHH2O水層油層水層油層CO2H+羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前23頁(yè)，總共55頁(yè)。羧酸的酸性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、誘導(dǎo)效應(yīng)的影響Y-CH2COOHY-CH3-H-OH-Cl-NO2pKa4.874.763.832.861.08G供電子，酸性降低G吸電子，酸性增強(qiáng)羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前24頁(yè)，總共55頁(yè)。a.誘導(dǎo)效應(yīng)的加和性穩(wěn)定性:<<酸性:<<ClCH2COOH(2.86)Cl2CHCOOH(1.28)Cl3CCOOH(0.64)

b.誘導(dǎo)傳遞酸性:

隨距離增加而迅速減弱>>>(4.52)(4.05)(2.86)(4.82)羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前25頁(yè)，總共55頁(yè)。常見取代基誘導(dǎo)效應(yīng)的強(qiáng)弱

NO2>CN>Cl>Br>CCH

>OCH3>OH>Ph>CH=CH2>H>CH3>CH(CH3)2>C(CH3)3芳酸酸性>脂肪酸(但HCOOH除外？）羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前26頁(yè)，總共55頁(yè)。2、共軛效應(yīng)的影響酸性負(fù)離子穩(wěn)定性負(fù)電荷分散程度苯環(huán)上連有吸電子基團(tuán)反之：苯環(huán)上連有斥電子基團(tuán)酸性

取代苯甲酸的酸性不僅與取代基的種類有關(guān)，而且與取代基在苯環(huán)上的位置有關(guān)。如：羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前27頁(yè)，總共55頁(yè)。-I大、氫鍵效應(yīng)大鄰位間位對(duì)位-I中、＋C小-I小、＋C大pKa2.98pKa4.08pKa4.57苯甲酸的pKa4.20羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前28頁(yè)，總共55頁(yè)。8.1.2.2取代反應(yīng)1、生成酯

酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，Kc≈4，一般只有2/3的轉(zhuǎn)化率。提高酯化率的方法：①增加反應(yīng)物的濃度（一般是加過(guò)量的醇）；②移走低沸點(diǎn)的酯或水羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前29頁(yè)，總共55頁(yè)。2、酰氯的生成

羧酸與PCl3,PCl5或SOCl2(亞硫酰氯)反應(yīng)得到羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前30頁(yè)，總共55頁(yè)。3、生成酸酐受強(qiáng)熱或與脫水劑（P2O5或乙酐）共熱羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前31頁(yè)，總共55頁(yè)。1,4和1,5二元酸不需要任何脫水劑，加熱就能脫水生成環(huán)狀（五元或六元）酸酐。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前32頁(yè)，總共55頁(yè)。4、酰胺的生成

在羧酸中通入氨氣或加入碳酸銨，可得到羧酸銨鹽，銨鹽熱解失水而生成酰胺。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前33頁(yè)，總共55頁(yè)。還原劑：氫化鋁鋰（硼氫化鈉不能還原羧酸）8.1.2.3還原反應(yīng)當(dāng)前34頁(yè)，總共55頁(yè)。乙硼烷在四氫呋喃溶液中能使羧酸還原成伯醇。當(dāng)前35頁(yè)，總共55頁(yè)。分子內(nèi)失去羧基，放出CO2實(shí)驗(yàn)室制備甲烷(低級(jí)羧酸的堿金屬鹽)8.1.2.4脫羧反應(yīng)

α-碳上有強(qiáng)的吸電子基團(tuán)的取代羧酸加熱易脫羧(－CX3,－CO－,－NO2，Ar－,－CN,－CO2H)羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前36頁(yè)，總共55頁(yè)。羧基活化α-氫，鹵代活性比醛酮差PCl3、PBr3

或紅磷(P)等催化逐步反應(yīng)

α–H的鹵代反應(yīng)羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前37頁(yè)，總共55頁(yè)。8.1.2.6二元羧酸受熱特殊反應(yīng)二元羧酸受熱時(shí)兩個(gè)羧基的相對(duì)位置不同，其產(chǎn)物各異：1,2-二元羧酸、1,3-二元羧酸脫羧生成一元酸。HOOCCOOHHCOOH+CO2△羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前38頁(yè)，總共55頁(yè)。1,4-二元羧酸、1,5-二元羧酸脫羧生成酸酐羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前39頁(yè)，總共55頁(yè)。1,6-、1,7-二元羧酸則脫羧兼脫水生成酮辛二酸及以上的二元羧酸受熱分子間脫水生成高分子鏈狀的縮合酸酐。事實(shí)表明，在有可能形成環(huán)狀化合物的條件下，總是比較容易形成五元或六元環(huán)。羧酸CarboxylicAcid當(dāng)前40頁(yè)，總共55頁(yè)。取代羧酸鹵代酸羥基酸氨基酸羰基酸…

…√

√取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前41頁(yè)，總共55頁(yè)。8.2.1羥基酸

酚酸:醇酸:取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前42頁(yè)，總共55頁(yè)。

系統(tǒng)命名法以羧酸為母體，羥基為取代基，并用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母標(biāo)明其位置。注意其俗名！乳酸(lacticacid)

2–羥基丙酸α-羥基丙酸

蘋果酸(malicacid)羥基丁二酸α-羥基丁二酸αα取代羧酸substitutedCarboxylicAcid

醇酸的命名當(dāng)前43頁(yè)，總共55頁(yè)。酒石酸(tartaricacid)2,3–二羥基丁二酸α,α?–二羥基丁二酸檸檬酸(citricacid)3–羥基–3–羧基戊二酸β–羥基–β–羧基戊二酸沒食子酸水楊酸2-羥基苯甲酸3,4,5-三羥基苯甲酸αβααα′取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前44頁(yè)，總共55頁(yè)。8.2.1.2重要化學(xué)性質(zhì)

具有醇（酚）和羧酸的通性，由于羥基和羧基的相互影響又具有特殊性：受熱反應(yīng)規(guī)律1、羥基酸的酸性羥基連接在脂肪烴基上表現(xiàn)出-I效應(yīng)，使酸性增強(qiáng)，醇酸酸性強(qiáng)于相應(yīng)羧酸。羥基距羧基距離越近酸性越強(qiáng)。取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前45頁(yè)，總共55頁(yè)。酚酸的酸性受誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)及鄰位的影響，其酸性隨羥基與羧基相對(duì)位置的不同表現(xiàn)出明顯差異。pKa2.984.174.57取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前46頁(yè)，總共55頁(yè)。2.

羥基酸的脫水反應(yīng)a、

α-羥基酸——分子間脫水成交酯Δ交酯b、β-羥基酸——分子內(nèi)脫水成α,β-不飽和羧酸取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前47頁(yè)，總共55頁(yè)。α,β-不飽和羧酸c、γ-,δ-羥基酸——分子內(nèi)脫水成內(nèi)酯γ-內(nèi)酯γγ取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前48頁(yè)，總共55頁(yè)。δ-內(nèi)酯δ

羥基與羧基間的距離大于四個(gè)碳原子時(shí)，受熱則生成長(zhǎng)鏈的高分子聚酯。+NaOHHOCH2CH2CH2COONaδ取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前49頁(yè)，總共55頁(yè)。3、醇酸的氧化

醇酸中羥基受羧基的影響比醇中的羥基更易氧化：稀硝酸及Tollens試劑即能將之氧化（不氧化醇）。HOCH2COOHOHCCOOHHOOCCOOH稀硝酸稀硝酸CH3-CH-CH2COOHOH稀硝酸CH3-C-CH2COOHO‖-CO2CH3-C-CH3‖OR-CH-COOHHOTollens△R-C-COOH‖O-CO2R-CHO醇酸在體內(nèi)的氧化通常在酶的催化下進(jìn)行。取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當(dāng)前50頁(yè)，總共55頁(yè)。4、分解反應(yīng)

α-醇酸與稀硫酸共熱生成少一個(gè)C的醛或酮——羥基和羧基的-I效應(yīng)取代羧酸su