羧酸及其衍生物的化学性质

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,*,羧酸及其衍生物的化学性质,12生技2,羧酸发生化学反应时常见的断键位点,脱羧反应,H取代反应,还原反应,羧酸衍生物的生成,酸性,羧酸的化学性质,羧酸的酸性,羧酸呈弱酸性，在水溶液中能解离出氢离子，一般pK,a,=35，,比碳酸要强些,。能与NaOH和NaHCO,3,等碱作用生成盐。,CH,3,COOH+NaOHCH,3,COONa+H,2,O,2.酯化反应,羧酸和醇在,浓硫酸、干HCl或对甲苯磺酸,等催化下脱水生成酯。,R-COOH+R,18,O,H RCO,18,O,R+H,2,O,当叔醇发生酯化反应时，羧酸发生氧氢键断裂，醇发生烷氧键断裂。,羧酸烃基上的支链越多，反应速度越慢。,3.生成酰卤,羧酸和二氯亚砜、三氯化磷、五氯化磷等氯化剂反应用氯原子取代羧基中的羟基。,3RCOOH+PCl,3,3RCOCl+H,3,PO,3,其中,SOCl,2,最常用，可加入吡啶或，,二甲基甲酰胺作催化剂，副产物是SO,2,和HCl，易于除去。,4.生,成酸酐,RCOOH+RCOOH（加热）R-COOCO-R+H2O,两酰基相同的为单酐，不同的为混酐。羧酸可在脱水剂如五氧化二磷的作用下反应。,乙酸酐有强脱水能力，可作为脱水剂。,在制备混酐时，通常用一分子的酰氯和无水羧酸盐反应制备。,5.生成酰胺,羧酸可与氨、碳酸铵和有机胺反应生成铵盐，加热或使用脱水剂后可得到酰胺。,常用酰氯和胺反应制得。,CH,3,COOH+NH,3,CH,3,COONH,4,CH,3,COONH,4,（加热）CH,3,CONH,2,+H,2,O,6.与金属反应,2CH,3,COOH+2Na2CH,3,COONa+H,2,7.羧酸还原,羧酸在,氢化铝锂,的作用下可加氢。一般在无水四氢呋喃或无水乙醚中进行,硼氢化钠和硼氢化钾可在,三氯化铝,的作用下还原羧酸。,8.-H卤代,羧酸在,三溴化磷或三氯化磷,的作用下与卤素发生卤代。,用磷作催化剂时，若磷过量则生成酰卤,。,9.脱羧反应,当羧酸的-碳原子上有吸电子基团,羰基、硝基或卤原子,时，诱导效应使羧基不稳定，易脱羧。,脱羧反应是一类重要的缩短碳链的反应。,无水醋酸钠与碱石灰混合强热生成甲烷：,CH,3,COONa+NaOH(热熔,）,CH,4,+Na,2,CO,3,(CaO做催化剂),HOOC-COOH(加热)HCOOH+CO,2,二羧酸的热分解,两个羧基的距离不同，在,加热,时可发生脱羧或脱水反应。烃基上的取代基不受影响。,乙二酸和丙二酸脱羧生成一元酸和CO,2,气体。,HOOC,COOHHCOOH+CO2,丁二酸和戊二酸不脱羧，而是分子内脱水生成环状酸酐。,己二酸和庚二酸在氢氧化钡下既脱水又脱羧。,辛二酸和含更多碳原子的酸加热脱水，生成高分子酸酐。,羧酸的衍生物,羧酸衍生物都是酰基化合物。,酰基化合物,酰卤,酸酐,酯,酰胺,化学反应,亲核取代,还原,格氏试剂,水解,醇解,胺解,酯缩合,霍夫曼降级,酰胺的失水,酰胺的酸性,亲核取代,反应活性次序：酰卤,酸酐 酯 酰胺,水解,：酰卤、酸酐、酯和酰胺都能水解生成相应羧酸。,醇解,：酰卤、酸酐和酰胺能醇解为,酯,。,酯的醇解需要在酸或碱的催化下进行，生成另一种酯和另一种醇。,酯交换反应是可逆的。,胺解：,酰卤、酸酐和酯都能和氨作用生成酰胺。通常在氢 氧化钠、碳酸钠、吡啶和三乙胺,碱性条件,下进行。,酰卤与胺、伯胺、仲胺生成酰胺和铵盐。,酸酐主要是乙酸酐对伯胺、仲胺进行乙酰化。,酯与胺的反应较慢。,还原反应,催化氢化,酰卤在,钯催化剂或以硫酸钡为载体的催化剂,作用下与甲苯或二甲苯中通氢气，可生成,醛,。分子中其他基团不受影响。,酰胺不易被催化还原。,酯能被催化还原为,醇,。,金属氢化物和活泼金属,用,氢化铝锂,可把酰卤、酸酐和酯还原为醇，酰胺还原为胺,。,用,金属钠和无水乙醇,把羧酸酯还原成相应伯醇。主要应用于高级脂肪酸的还原,格氏试剂,羧酸衍生物的羰基和格氏试剂反应生成,含有两个相同烃基的叔醇,。羧酸衍生物的反应活性一般小于酮羰基。,酰氯与适量格氏试剂可得到酮,，酰氯与格氏试剂的反应速度比酮快。,酯缩合,酯分子中的-H显弱酸性，在醇钠的作用下生成,-碳负离子,，与另一分子酯的羰基发生,亲核和消除,反应生成,-酮酸酯,。,二元羧酸酯可在碱的作用下发生分子内或分子间的酯缩合反应。,霍夫曼降级,氮上无取代的酰胺和卤素在NaOH和KOH的作用下，酰胺,失去羰基，少一个碳原子。,酰胺失水,酰胺在,强脱水剂,如P,2,O,5,、SOCl,2,一起加热时可脱水生成,腈,。,酰胺的酸性,酰亚胺分子,中的N上的H显示弱酸性，能与NaOH和KOH反应生成盐。,end,Thank You,