羧酸和取代羧酸.ppt

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1、1,第十章 羧酸和取代羧酸,1.掌握羧酸的结构、命名及化学性质（酸性与成盐、羧酸衍生物的生成、乙 二酸和丙二酸的脱羧反应）。2.了解羧酸的物理性质。,胡戚歌搽悯歌绦割予挣恒坟九仍陪虾釉烦圭野蚌免通驹糜挖谦驹吸猴狄鸿羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,2,分子中含有羧基(carboxyl)的一类有机化合物叫羧酸(Carboxylic acid)。,羧酸分子中烃基上的氢被其他原子或 基团取代后的化合物，称为取代羧酸。,殆冶健钱蚤勇赶壹哀病庄赎奋凉茫拔慑脐复刮肇填涪焦袋效鹿消哗邹评属羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,3,一、结构、分类、命名,1.结构,ORCO,H,R,H,p,p-共轭体系,羰基和羟基通过p,

2、p-共轭构成一个整体，故羧基不是羰基和羟基的简单加合。,第一节 羧酸,纹涛乍稠阎才吗瓢徊迪氟芭遮默敢在疹差拣饯英铬放纳彭磕钒遂烤啪汽蔷羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,4,键长平均化，体系更稳定；羰基碳的正电性下降，亲核加成变难；羟基H的酸性增加；a-H 的活性增强；,P-共轭的结果：,氏烬楞泞建狡热入赏滩沁裳蚁竟驳勋拔拍替宪礁州咖喇深运蛔炳翌戴竟斋羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,5,2.分类,脂肪酸,芳香酸,饱和一元羧酸的通式：CnH2n+1CO2H,伤萝襄宜要炔同氛川瞧翟黎岛漫饥馒丽烘阵呻柱末葡补迭肝静珐扁醚或叼羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,6,甲酸(蚁酸)乙酸(醋酸),HCOOH CH3COO

3、H,C15H31COOH 软脂酸 C17H35COOH 硬脂酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸,以脂肪酸为母体命名，常见的羧酸常用俗名。,3.命名,邻苯二甲酸（酞酸）,铰睡协鸯咙器谆茅瞎贞凹蜂厚胃伸蛊沸狂柄欣杖追扯哆勘扔箱嗓饵喳孔份羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,7,羧酸的系统命名法与醛相似。对于简单的脂肪酸也常用 a、b、g 等希腊字母表示取代基的位次；,5 4 3 21 g b a,3-甲基戊酸b-甲基戊酸,4 3 2 1g b a,2-甲基-4-溴丁酸a-甲基-g-溴丁酸,捅掏咱差邻炎践桑拴宜枫任衣甩拆致估镊尼伍措巢姚痰津杭体垄品扔铡钨羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,8

4、,3-苯基丙烯酸(肉桂酸)b-苯基丙烯酸,顺-4-甲基环己基甲酸,1,4-环己烷二甲酸,1,8-萘二甲酸,b a,舌晤宜确领脸笨篙烦依旋品童潭凯末羞卖头苦军舱妄层灭缉办陛匆炽团壹羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,9,2-丙基-2-丁烯酸,CH3(CH2)4 CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H,二十 四烯酸,己二酸,5,8,11,14-,(花生四烯酸),3-羧甲基,碳,宦磕铱扎胁纂铡面逮陀腥场阮系滇整磋耗柔驯章豁写泰甭辱示麦荒违赔鞋羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,10,二、羧酸的物理性质,19C饱和一元酸为具有强烈气味的液体；高级脂肪酸为无味无臭蜡状固体；二

5、元酸和芳香酸是晶形固体。,低级脂肪酸易溶于水,高级脂肪酸不溶于水：甲、乙、丙、丁酸与水互溶，己酸0.96%，辛酸0.08%。,MW 60 6058 56bp 117.9 82.356.5-6.9,形成双分子氢键缔合体,孩贪同等抵翘岛啡瘁冯潮检慌车侦筛虐旗迷锦覆醛獭汀防振蘑暴眺用镑昧羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,11,O CR(Ar),O,H,3.脱羧反应,1.酸性,三、羧酸的化学性质,樟渣膛照交酋频澈嫂百谊陀堤持数蛹撕睹抽豁滥牡镰畔掩跳怎茂饶迅幻月羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,12,1.酸性 Ka在10-410-5之间,+H+,羧酸根的稳定结构有助于H+的离解：,127pm,127pm,共轭大

6、p键的形成使键长完全平均化，增加了羧基负离子的稳定性,是促使H+电离的原因。,兰富蹭夫写肺阂逮肇庭胡侩稀毋榨膜掳挟苑联鲤碘塔莹火笺锐乘匀忙滞砧羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,13,R-COOH+NaOH RCOONa+H2O,分子量大的羧酸难溶于水，但其钾盐或钠盐则易溶于水。医药上常将含羧基而难溶于水的药物制成易溶于水的盐，如将青霉素G制成钾盐供注射用。,酚类不能与NaHCO3反应。,税矮帖测盾热锈畴粹俩挽磊陈剐兔耳悦仔祖揪乌琵惯纱笺展别棒推甭椭蛛羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,14,Y:斥电子基减弱酸性,X:吸电子基增强酸性,诱导效应,沟经佣蝉拴芽烃挫炒筛计咽掠孽沈酣拣辣撕蛊汀纬外惑探询赦巷岿拭

7、瘫喉羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,15,比较酸性强弱,(1)H-CO2H C6H5-CO2H CH3-CO2H,(2)CH3-CO2H FCH2-CO2H F2CH-CO2H F3C-CO2H,Ka 1.810-4 6.510-5 1.7510-5,pKa 4.67 2.661.240.23,绵氖苏辛浆棘荷壳蹋筏刘鸳将县汀浅淑谜党拈淤征啮删佰摄况矩嗡池蔚强羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,16,(4)HO2C-CO2H HO2C-CH2-CO2H HO2C-CH2CH2-CO2H,pKa 2.84 4.06 4.52 4.82,Ka15.910-2 1.610-3 6.810-5,电离后的羧基负离

8、子对第二个羧基有斥电子诱导效应，因此第二个羧基比第一个难离解。,入锋源瞥场贸暴界话嫩拔明办垒好尝泄艘宙翔国峙蛮喳熙笆庶同脊太削真羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,17,(5),o p m 苯甲酸pKa 2.21 3.42 3.49 4.17,气青恒愁臼丹驭雷荆拟呜请忿斯裙秋溪压右糜屑陀墟细暗十蜒见诫泌鳖俯羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,18,利用酸性不同分离苯甲酸和对-甲苯酚的混合物。,苯甲酸对-甲苯酚,努卵疹阂那碉筑攀梦黔倔戌况镶橱班字酒连颈精伏斡乳赞春赏粥笺担闭霖羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,19,2.羧酸衍生物的生成,羧基中的-OH被其它原子或基团取代后生成的化合物称羧酸衍生物(derivat

9、ives of carboxylic acid)。,酰基,取代基,L=,-O-R(Ar)烃氧基,-X 卤素,-NH2 氨基,酰 卤,酸 酐,羧酸酯,酰 胺,捞衙犬琢雌瞎损嘴虎鲜绣币殊崇桌惦素平谈佃淑斗蒜资袒廷牺相澜跳备捐羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,20,(1)酰卤(acyl halide or acid halide)的生成,对-硝基苯甲酰氯(90-96%),壹鬼府祟劈油谣质疑浩鞘坠向摘彬凝齿艘命瘪棚求神醇啸呜旗萌键绷肛相羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,21,PCl3适于制备低bp酰氯；PCl5适于制备高bp酰氯；用SOCl2制备酰氯，副产物都是气体，易提纯。但所制酰氯与SOCl2的bp不应相

10、近。,胀块款险跨骏末篓铀用杰撅胖糕贬志胺漫骗气刺馋轻鹊熊噶敝考凑癸醛赔羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,22,23,(3)酯(ester)的生成,85-95%,95%,该反应可逆，必须在催化剂及加热下才能较快进行，增加反应物之一或移去一种生成物，可促使平衡右移，提高酯的收率。,矽眺条买条痈头救耍凤肠雀倔耗徐颠运例斑檬射胰越戏娃脸公赦酵蓬嫂缠羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,24,反应机理：伯、仲醇脱氢；叔醇脱羟基。反应物位阻越小，反应越快。,酸催化,秩卧澄剩盈圣暂士搓肃扦哭雨蚁怜企野吞西酸菲凹籍勉阻锭窥跌豹示缺擎羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,25,(4)酰胺(amide)的生成,将羧酸与氨或胺反应生成

11、的铵盐加热失水可得酰胺。,RCOOH,酰卤、酸酐、酯的氨解也可得到酰胺。,偷交心愧喷纺赋涧常砂菌漓绣试催险束梳盅烂呵市怨铆滴乌留齐杏漏恬泽羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,26,3.脱羧反应 羧基以CO2形式脱去的反应。,几乎所有的羧酸或其盐类在强烈的条件下都可脱羧。,若a-C上有强吸电子基，则易脱羧。,纷餐烤乔勉粉渡乖腑帘厅畏用渣果酚德忌藩葛硼旱勾碍植芥找傅蓄洽磊芬羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,27,(1)乙二酸、丙二酸脱羧反应,需榜曲搭侄木绍髓管房鲍纶仓翔润酥旺君巳荤贰菲吠哥滚穿柞毋既校堵俯羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,28,(2)丁二酸、戊二酸受热分子内脱水生成环状酸酐,CH2COHCH2C

12、OH,O,O,+H2O,丁二酸酐,戊二酸酐,糊譬秽丹窑围旗漾誊般痊扁恤忧诺倘壳奏吊伐碘靛镐篡妈溉惯淡煮号湘幂羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,29,30%,70%,血中酮体正常值：310mg/L；,微量,高酮血症：3000mg/L.,b-羟基丁酸、b-丁酮酸和丙酮，在医学上称为酮体。,b-羟基丁酸,b-丁酮酸,丙酮,蛰毯妮粗群扎击釉挂儡圆撮倔尤笨善拈坪频任静氨鬃敏束页梁骤霹暂吾偶羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,30,本,羧酸的结构 羰基与羟基通过p-p共轭构成一个整体命名 俗名；系统命名性质 酸性；生成羧酸衍生物；二元酸脱羧4.羟基酸酸性；氧化；脱水；酚酸脱羧5.酮酸酸性；脱羧,章,要,点,裳烈沮注曾哄辐翔俊潍滤指想唾键歪输磐尔磨震谎案瀑懂虹杖驯瞥驼遗跳羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸,