1、第十二章 羧酸,1,第十二章 羧酸和取代酸,主要內(nèi)容(1學(xué)時(shí)),1. 結(jié)構(gòu)和命名(12.112.2) 2. 制備 (12.3) 3. 物理性質(zhì) (12.4) (自學(xué)) 4. 波譜性質(zhì) (12.5) 5. 化學(xué)反應(yīng) (12.6),第十二章 羧酸,2,1. 羧酸的結(jié)構(gòu)和命名,C: sp2 雜化，平面結(jié)構(gòu) 鍵角：120 : 一個(gè)鍵， 一個(gè)鍵,第十二章 羧酸,3,2) 分類,第十二章 羧酸,4,3) 命名,a) 選擇含羧基的最長(zhǎng)的C鏈為主鏈，稱“某酸”； 若是二元酸：稱“某二酸”； b) 主鏈從羧基開(kāi)始編號(hào)，并表明取代基的位次； c) 含脂環(huán)和芳環(huán)的羧酸： 當(dāng)羧基直接與環(huán)相連時(shí)，“環(huán)的名稱 + 甲酸”

2、； 當(dāng)羧基與側(cè)鏈相連時(shí)，環(huán)作為取代基； 當(dāng)環(huán)上和側(cè)鏈都連有羧基時(shí)，以脂肪酸為母體。,第十二章 羧酸,5,第十二章 羧酸,6,第十二章 羧酸,7,2. 羧酸的制法,伯醇和醛的氧化 腈水解 Grignard 試劑與CO2作用 酚酸的合成- Kolbe- Schmitt 反應(yīng),第十二章 羧酸,8,1) 伯醇和醛的氧化,制備同碳數(shù)的羧酸，原理見(jiàn)9.6和11.6。,2) 腈水解,第十二章 羧酸,9,3) Grignard 試劑與CO2作用,限制： 底物分子中不能含有OH, NH2, SH 或C=O等基團(tuán)。,第十二章 羧酸,10,4) 酚酸的合成 - KolbeSchmitt 反應(yīng),第十二章 羧酸,11,

3、3. 羧酸的物理性質(zhì),第十二章 羧酸,12,4. 羧酸的波譜性質(zhì),1) IR特征吸收,第十二章 羧酸,13,NMR:,第十二章 羧酸,14,正癸酸的紅外光譜圖,OH,CO,第十二章 羧酸,15,異丁酸的核磁共振譜圖,第十二章 羧酸,16,5. 羧酸的化學(xué)性質(zhì),-活潑H的反應(yīng),羰基的親核加成，還原。,羰基的親核加成，然后再消除（表現(xiàn)為羥基的取代）。,酸性,第十二章 羧酸,17,1) 羧酸的酸性和極化效應(yīng),(1) 羧酸的酸性,有機(jī)化合物的酸性強(qiáng)弱順序,第十二章 羧酸,18,由此可把羧酸與中性、堿性化合物及酚分離。,羧酸鹽的性質(zhì)特點(diǎn):,第十二章 羧酸,19,(2) 羧酸的結(jié)構(gòu)與酸性的關(guān)系,例:,第十

4、二章 羧酸,20,(3) 極化效應(yīng),又稱極性效應(yīng)。包括誘導(dǎo)效應(yīng)和場(chǎng)效應(yīng)。 誘導(dǎo)效應(yīng)是由分子間由于原子電負(fù)性的差 異產(chǎn)生的通過(guò)鍵鏈傳遞的電子效應(yīng)。 場(chǎng)效應(yīng)是通過(guò)空間傳遞的電子效應(yīng)。(了解),第十二章 羧酸,21,+I: O- COO- (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 H,a)誘導(dǎo)效應(yīng)的影響,第十二章 羧酸,22,Cl 原子的吸電誘導(dǎo)效應(yīng)使負(fù)電荷得到分散，穩(wěn)定了羧酸根負(fù)離子。 Cl 原子愈多，負(fù)電荷分散程度愈大，負(fù)離子愈穩(wěn)定。,第十二章 羧酸,23,誘導(dǎo)效應(yīng)隨著傳遞距離的增大而迅速減小。,第十二章 羧酸,24,酰氯的生成 酸酐的生成 (3) 酯的生成和酯化反應(yīng)機(jī)理 (4)

5、酰胺的生成,2) 羧酸衍生物的生成,第十二章 羧酸,25,(1) 酰氯的生成,羧酸與無(wú)機(jī)酸的酰氯反應(yīng): PCl5, PCl3, SOCl2，結(jié)果是OH被Cl取代。,亞硫酰氯是實(shí)驗(yàn)室制備酰氯最方便的試劑。,第十二章 羧酸,26,(2) 酸酐的生成,a) 由羧酸制備,第十二章 羧酸,27,混合酸酐的生成。,b)羧酸的鈉鹽和酰氯共熱制備,第十二章 羧酸,28,(3) 酯的生成和反應(yīng)機(jī)理,a) 由羧酸與醇制備,采用氧原子標(biāo)記法研究酯鍵的形成機(jī)理,研究結(jié)果表明，伯醇按(I)進(jìn)行，叔醇按(II)進(jìn)行。,第十二章 羧酸,29,酯化反應(yīng)機(jī)理(I)：,第十二章 羧酸,30,酯化反應(yīng)機(jī)理(II)：,第十二章 羧酸

6、,31,例：,第十二章 羧酸,32,b) 由羧酸鹽和鹵代烴制備,(4) 酰胺的生成,第十二章 羧酸,33,(3) 還原反應(yīng),LiAlH4還原產(chǎn)率高，而且不影響不飽和鍵C=C ；B2H6能還原孤立的C=C。,第十二章 羧酸,34,(4) 二元酸的受熱反應(yīng) (12.6.5),乙二酸、丙二酸（失羧） 160 一元酸 丁二酸、戊二酸（失水） 300 環(huán)狀酸酐 已二酸、庚二酸（失羧、失水） 300 環(huán)酮 辛二酸以上為分子間失水,Blanc 規(guī)則,失水要加失水劑：Ag2O、P2O5、乙酰氯、乙酸酐、三氯氧磷等； 失羧要加堿：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。,注：,第十二章 羧酸,35,例：,第十二章 羧酸,36,(6) 氫原子的反應(yīng),HellVolhardZelinsky 反應(yīng):在P或PX3 作用下，脂肪酸的氫原子被Br或Cl等取代生成鹵代羧酸的反應(yīng)。,鹵代酸中X原子可進(jìn)行親核取代反應(yīng)和消除反應(yīng)，可以制備其它取代的羧酸。,第十二章 羧酸,37,反應(yīng)機(jī)理:,第十二章 羧酸,38,本章的重點(diǎn)和難點(diǎn),羧酸的結(jié)構(gòu)；制備方法；波譜性質(zhì)； 羧酸的化學(xué)反應(yīng) ：各類羧酸衍生物的生成反應(yīng)，還原反應(yīng)，二元羧酸的受熱反應(yīng)及其規(guī)則，羧酸