资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,(一),羧酸的分类和命名,(二),羧酸的制法,(,三),羧酸的物理性质,(四),羧酸的化学性质,(五),羟基酸,第十四章 羧酸,制作 杨学茹,(一)羧酸的分类和命名第十四章 羧酸制作 杨学茹,1,羧酸：分子中含有羧基（COOH)的化合物,.,(一)羧酸的分类和命名,(1)分类,(甲)按羧基所连烃基的碳架,乙酸,Acetic acid,2-丁烯酸,2-butenoic acid,脂肪族羧酸,羧酸：分子中含有羧基（COOH)的化合物.(一)羧酸的分类和,2,环戊烷甲酸,Cyclopentyl carboxylic acid,苯甲酸,Benzoic acid,2,-呋喃甲酸,2-furanyl,carboxylic acid,脂环族羧酸,芳香族羧酸,杂环族羧酸,环戊烷甲酸苯甲酸2-呋喃甲酸脂环族羧酸芳香族羧酸杂环族羧酸,3,(乙) 按分子中羧基的数目,Propanoic acid,草酸,Oxalic acid,Ethanedioic acid,谷氨酸,Glutamic acid,对苯二甲酸,柠檬酸,p,-Phthalic acid Citric acid,(乙) 按分子中羧基的数目Propanoic acid 草,4,甲酸,蚁酸,(2)命名,(甲)俗名,乙酸,醋酸,丁酸,酪酸,月桂酸 Lauric acid,豆蔻酸 Palmitic acid,棕榈酸 Palmitic acid,硬脂酸,Stearic acid,油酸 Oleic acid,甲酸蚁酸(2)命名(甲)俗名 乙酸 醋酸 丁酸 酪酸,5,(乙)普通命名法,- 甲基丁酸,-甲基-,-戊稀酸,-羟基戊酸, , ,(乙)普通命名法 - 甲基丁酸 -甲基- -戊稀酸,6,（丙）系统命名法,(A)脂肪族羧酸,母体：,选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.,4 3 2 1,18 12 10 9 1,5 4 3 2 1,4-溴丁酸,12-羟基-9-十八碳烯酸,4-丁基-2,4-戊二烯酸,2-甲基-3-乙基丁二酸,(Z)-丁烯二酸,（丙）系统命名法(A)脂肪族羧酸母体：选含羧基的最长连续碳链,7,(B)含环羧酸,羧基与环相连,:,母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸,对甲基苯甲酸,2,4-环戊二烯甲酸,反-1,2-环戊烷二甲酸,(B)含环羧酸羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸,8,羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.,3-苯基丙烯酸,1,2-苯二乙酸,3-环戊基丁酸,羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸,9,(二）羧酸的制法,（1）氧化法,（甲）烃氧化,(二）羧酸的制法（1）氧化法（甲）烃氧化,10,（丙）甲基酮氧化,（乙）伯醇和醛氧化,（丙）甲基酮氧化（乙）伯醇和醛氧化,11,（2）氰水解,氰水解是合成羧酸的重要方法之一,.,( 1, 2),注意:,（2）氰水解氰水解是合成羧酸的重要方法之一.( 1, 2,12,是由卤代烃（1、2、3卤代烷、烯丙基卤和芳基卤）制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。,(3)Grignard试剂与CO,2,作用,是由卤代烃（1、2、3卤代烷、烯丙基卤和芳基卤）制备,13,(,4）酚酸合成Kolbe-Schmidt,反应,(4）酚酸合成Kolbe-Schmidt反应,14,（三）羧酸的物理性质,（1）一般物性：,物态,：,气味,与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶,.,缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高,例如:,沸点,水溶性,（三）羧酸的物理性质（1）一般物性：物态：气味与水形成氢键,15,(2)波谱性质,(甲)红外光谱,羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟基的特征吸收.,羧酸 的红外特征吸收,羧酸状态,振动类型,单体,二聚体,伸缩振动,伸缩振动,(2)波谱性质(甲)红外光谱羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟,16,正癸酸的红外光谱,正癸酸的红外光谱,17,(乙)核磁共振谱,羧基中的质子:,由于氢键缔合的去屏蔽作用,吸收峰出现在很远的低场.,=10.513,=22.6,-碳上的质子:,由于羧基的吸电作用,吸收峰向,低场位移.,(乙)核磁共振谱羧基中的质子:由于氢键缔合的去屏蔽作用,吸收,18,异丁酸的核磁共振谱,异丁酸的核磁共振谱,19,(四)羧酸的化学性质,羧酸的官能团是,由 C=O 和 O-H 直接相连而成跟据羧酸分子结构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应,:,(四)羧酸的化学性质羧酸的官能团是由 C=O 和 O-H 直,20,（1）羧酸的酸性,（甲）羧基的结构与羧酸酸性,羧基结构,（1）羧酸的酸性（甲）羧基的结构与羧酸酸性羧基结构,21,羧酸的酸性比醇强:,定域,离域,-,一些化合物的酸性 :,或,或,共振：,羧酸的酸性比醇强:定域离域-一些化合物的酸性 : 或或共振,22,（乙）成盐,利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性 或碱性化合物分开.,羧酸酸性介于盐酸和碳酸之间,（乙）成盐利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性 或碱,23,(丙)影响酸性的因素,羧酸酸性取决于分子的结构，任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性，反之酸性减弱。,主要讨论诱导效应的影响：,诱导效应的表示,标准,- I 效应,X的电负性大于H，吸电子,Y的电负性小于H，供电子,+ I 效应,(丙)影响酸性的因素羧酸酸性取决于分子的结构，任何使羧酸根负,24,取代基诱导效应对酸性的影响,_,_,吸电基使负离子稳定,供电基使负离子不稳定,酸性增强,酸性减弱,取代基诱导效应对酸性的影响_吸电基使负离子稳定 供电基使负,25,吸电基:,2.66,2.81,2.87,3.31,0.70,1.29,2.81,4.75,3.32,4.31,4.35,4.82,不同原子,不同数目,不同杂化,吸电基:2.662.812.873.310.701.292.,26,2.86,4.0,4.52,4.82,不同距离,供电基:,3.75,4.75,4.87,5.07,2.864.04.524.82不同距离供电基:3.754.7,27,二元酸:,pKa,1,1.20 2.9 4.2,pKa,1,pKa,2,诱导效应,场效应,吸电基,供,电,基,有两个解离常数,=5.7,二元酸:pKa1 1.20,28,(2)羧酸衍生物的生成,(甲)酰卤的生成,试剂:,70,90 98,(2)羧酸衍生物的生成(甲)酰卤的生成试剂:7090 9,29,(乙)酸酐的生成,一元酸酐,混合酸酐,二元酸酐,(乙)酸酐的生成一元酸酐混合酸酐二元酸酐,30,(丙)酯的生成和酯化反应机理,酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率.,酯的生成:,(丙)酯的生成和酯化反应机理酯化反应可逆,可采取使一种原料过,31,酯化反应机理:,.,酰氧断裂,.,烷氧断裂,:,:,叔醇的酯化反应按方式,进行:,酯化反应机理:. 酰氧断裂. 烷氧断裂: 叔醇的,32,(丁)酰胺的生成,羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得酰胺或N-取代酰胺.,+,+,N-苯基苯甲酰胺,(3)羧基被还原,羧酸可被四氢铝锂还原,(丁)酰胺的生成羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得酰胺,33,(4)脱羧反应,从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应.,一元羧酸,当-碳原子上连有吸电基时,如,等,较易脱羧:,某些芳香酸,(4)脱羧反应从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称,34,二元酸:,乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:,丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐:,己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮:,二元酸:乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:丁二酸、戊二酸加热脱,35,羧酸碱金属盐:,与碱石灰共融脱羧生成烃:,Kolbe合成法,电解羧酸盐水溶液,在阳极发生偶联,生成烃.,此反应是应用电解法制备有机化合物的一个实例.,羧酸碱金属盐:与碱石灰共融脱羧生成烃:Kolbe合成法电解羧,36,(5)-氢的反应 （Hell-Volhard-Zelinsky 反应）,(5)-氢的反应 （Hell-Volhard-Zelins,37,Hell-Volhard-Zelinsky 反应的机理,Hell-Volhard-Zelinsky 反应的机理,38,Hell-Volhard-Zelinsky 反应的应用,Hell-Volhard-Zelinsky 反应的应用,39,（6）苯环上的取代反应,卤代、硝化、磺化,（6）苯环上的取代反应,40,（五）羟基酸,羧酸烃基上的氢原子被羟基取代而成的化合物,2-羟基丙酸,-羟基丙酸,（乳酸）,3-羟基-3-羧基戊二酸,（,柠檬酸）,2-羟基苯甲酸,邻羟基苯甲酸,（水扬酸）,（五）羟基酸羧酸烃基上的氢原子被羟基取代而成的化合物2-羟基,41,（1）羟基酸的制法,（甲）卤代酸水解,（乙）羟基晴水解,（1）羟基酸的制法（甲）卤代酸水解（乙）羟基晴水解,42,是制备-羟基酸酯和-羟基酸的重要方法之一.,是制备-羟基酸酯和-羟基酸的重要方法之一.,43,(2)羟基酸的性质,具有羟基和羧基的各种反应；,两个官能团相互影响，有特殊性,(甲) 酸性,3.87,4.51,4.86,吸电基,(2)羟基酸的性质具有羟基和羧基的各种反应；(甲) 酸性3.,44,(乙)脱水反应,-氨基酸:,两分子相互酯化,生成六元环的交酯,-羟基丙酸,丙交酯,(乙)脱水反应-氨基酸:两分子相互酯化,生成六元环的交酯,45,-羟基酸:,分子内脱水生成,-不饱和酸,-和-羟基酸:,生成五元环和六元环的内酯,-戊内酯,-羟基戊酸,-羟基酸:分子内脱水生成,-不饱和酸-和-羟基酸:,46,
展开阅读全文