1、第十一章 思考題,與只含羥基、羰基的化合物相比，羧酸有哪些化學特性？ 影響羧酸酸性強弱的因素有哪些？ 如何由羧酸制備羧酸衍生物？ 取代羧酸與羧酸衍生物在結構上的差別是什么？ 醇酸與醇及羧酸相比較，化學性質有何異同？ 酚酸、-酮酸和-酮酸發(fā)生脫羧反應的條件分別是什么？ 什么是-酮酸的酮式分解和酸式分解？,第十一章 羧酸和取代羧酸,羧酸：烴基與羧基相連的化合物。通式：R(H)-COOH,取代羧酸：羧酸分子中烴基上的氫被其它原子或基團取代的產物,取代羧酸主要有鹵代酸、羥基酸、酮酸和氨基酸等。 本章主要討論羧酸、羥基酸和酮酸。,第一節(jié) 羧酸,一、羧酸的結構、分類和命名,羧基 羧酸根,（一）結構,C：s

2、p2 雜化，存在 p-共軛（鍵長平均化趨勢）,鍵長完全平均化,p.148鍵長數據,（二）羧酸的分類和命名,俗名！琥珀酸、馬來酸、草酸、蟻酸、安息香酸等,按烴基不同分為：脂肪酸、芳香酸（羧基直接與苯環(huán)相連）,按羧基數目不同：一元酸、二元酸和多元酸,系統命名： 選擇含有羧基的最長碳鏈為主鏈；從羧基碳開始編號，稱“某酸”,3 甲基丁酸 甲基丁酸,注意不飽和酸、多元酸的命名,碳鏈編號可用、 等, -苯基(-2-)丙烯酸 3-甲基-2-戊烯酸 -羥基己酸,鄰苯二甲酸 2-甲基-2-環(huán)己基丙酸 4-苯甲?；揭宜?反- 2-甲基- 2-丁烯酸,乙基丙二酸,二、物理性質,狀態(tài)、氣味、水溶性、沸點(特別高),

3、9,12-十八碳二烯酸,環(huán)丁基甲酸,反-1,2-環(huán)己二酸, -萘乙酸,E-苯基丙烯酸,討論：沸點排序。(1) 乙醇 丙醇 乙酸 丙酸 (2) 乙烷 乙醛 乙醇 乙酸,羧酸的沸點比相對分子質量相近的醇的沸點高很多,三、羧酸的化學性質,（一）羧酸的酸性與成鹽,且 乙二酸 甲酸 苯甲酸 乙酸,p-共軛，O-H鍵極性增強,酸性,脫羧反應,取代反應,-H的反應,酸性強弱順序： 羧酸 H2CO3 酚 水 醇,完成反應式：,羧基上連供電子基團（給電子誘導效應，+I），酸性減弱 羧基上連吸電子基團（吸電子誘導效應，-I），酸性增強,應用：含羧藥物制成鹽，增加水溶性；區(qū)分羧酸和苯酚(NaHCO3),對-硝基苯甲

4、酸 對-氯苯甲酸 苯甲酸 對-甲基苯甲酸,羧酸的酸性強弱取決于羧基的電子效應、立體效應和溶劑化效應等,（二）羧酸衍生物的生成,酰鹵,酸酐,酯,酰胺,1. 酰鹵的生成,2. 酸酐的生成,常用脫水劑：P2O5、乙酰氯、醋酐等,1,4-或1,5-二元羧酸分子內脫水得到五元或六元環(huán)狀酸酐,300,3. 酯的生成,反應特點：可逆！,酸 HCOOH CH3COOH RCH2COOH (R)2CHCOOH (R)3CCOOH,反應活性規(guī)律：,醇 CH3OH 1醇 2醇 3醇,酸或醇分子中烴基的空間位阻加大都會使酯化反應速率變慢,討論p.159習題11-8,4. 酰胺的生成,（三）二元羧酸的熱解反應,1. 脫

5、羧反應：,羧酸失去羧基放出CO2氣體的反應。,苯甲酸 苯甲酰胺,二元酸如乙二酸、丙二酸等易脫羧,思考：丁二酸、戊二酸、已二酸、庚二酸受熱分解反應？,140160,160180,2. 脫水反應,4個碳或5個碳的二元羧酸，受熱發(fā)生脫水反應，生成環(huán)狀酸酐。,300,丁二酸酐,鄰苯二甲酸酐,300,戊二酸酐,（四）甲酸、草酸的還原性,6個或7個碳的二元羧酸，受熱發(fā)生脫水脫羧反應， 生成五元或六元環(huán)酮,更長碳鏈的二元羧酸，受熱發(fā)生分子間脫水形成聚酸酐。 有機反應中有成環(huán)可能時，一般形成五元或六元環(huán)！,CO2 + H2O,3. 脫羧脫水反應,300,（五）-H 的反應,羧酸-碳上的H 受羧基吸電子誘導效應

6、的影響，具有一定活性,羧酸鹵代時，控制鹵素用量可生成一鹵或多鹵代酸：,應用：制備取代羧酸 鹵代酸中的鹵素原子較活潑，可被氰基、羥基等基團取代。,三氯乙酸可用作 農藥的原料、 蛋白質的沉淀劑、 生化藥品的提取劑。,第二節(jié) 取代羧酸,羧酸分子中烴基上的氫原子被其它原子或基團所取代的產物 主要有：,鹵代酸：,羥基酸：,羰基酸：,氨基酸：,一、羥基酸,分子中同時含有羥基和羧基的化合物，分為醇酸和酚酸。 系統命名：以羧酸為母體，以羥基為取代基。常用俗名。,2-羥基丙酸 （乳酸）,2-羥基丁二酸 （蘋果酸）,2,3-二羥基丁二酸 （酒石酸）,3-羧基-2-羥基戊二酸 (異檸檬酸),-羧基- -羥基戊二酸

7、（ 檸檬酸）,鄰-羥基苯甲酸 （水楊酸）,（對-氨基水楊酸） （乙酰水楊酸 ） （ 水楊酸甲酯）,4-氨基-2-羥基苯甲酸 2-乙酰氧基苯甲酸 2-羥基苯甲酸甲酯,討論p.159習題11-4。,(2) 反-4-羥基環(huán)已烷甲酸(構象式),(4) 沒食子酸,(6) 3-苯基-2-羥基丁酸,（二）羥基酸的物理性質,溶解性；旋光性；熔點。,（三）羥基酸的化學性質,1. 酸性：醇酸酸性強于相應羧酸,酚酸酸性：,pKa 2.98 4.17 4.57,稀硝酸能將醇酸氧化；Tollens試劑能將-羥基酸氧化成-酮酸。,完成反應式：,2. 醇酸的氧化反應,3. 醇酸的脫水反應,（1）-醇酸受熱時兩分子間交叉脫水

8、生成六元環(huán)交酯,隨-OH、-COOH 間相對位置不同而發(fā)生不同的脫水反應,（2）-醇酸受熱分子內脫水成烯酸,完成反應式：,丙交酯,2-丁烯酸,（3）、-醇酸在室溫下分子內脫水生成環(huán)內酯,注意：交酯、內酯易水解成原來的醇酸,-丁內酯,-戊內酯,4. 酚酸的脫羧反應,二、酮酸,（一）分類和命名,命名：選含酮基和羧基的最長碳鏈為主鏈，將酮基位置標出， 稱“某酮酸”或“某酮某酸”。,-丙酮酸,-丁酮酸(乙酰乙酸),根據功能基的相對位置分為、羰基酸。,（二）酮酸的化學性質,丁酮二酸(草酰乙酸),3-羧基-2-酮戊二酸 (草酰琥珀酸),1. 酸性,酮酸 醇酸 羧酸,2. 脫羧反應,-酮酸易脫羧,思考：,酮式分解,酸式分解,討論 p.157問題11-2：,微熱,(濃),酮體與糖尿?。?-丁酮酸、-羥基丁酸、丙酮三種物質在醫(yī)