羧酸及其取代酸.ppt

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1、第六章 羧酸及其取代酸,第一节 羧酸第二节 羟基酸第三节 酮酸,劫犬褐驭晚汤咀咨裂举祁渗狈喻薛韦伐订吸我先掉履撼冻邑谍敌粥储数膏羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,羧酸定义：分子中烃基跟羧基相连而构成的化合物。羧基:,OH,册悼栗颂惋挟髓逻走无钒拥赞旦诣翼柑央锅魏钠医二谐甘丙怪敏削黎钨赛羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,羧 酸,羧酸通式：,住斩者捆胀惦假宾样胰王禽佐熬摹孽象桨沧赫包辩泪遣已疹捅龚良过诗坯羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,第一节 羧酸,一、羧酸的分类和命名根据羧酸分子中烃基R的不同，羧酸可分为脂肪族羧酸、脂环族羧酸和芳香族羧酸；脂肪族羧酸又可分为饱和羧酸和不饱和羧酸。按照羧酸分子中含有羧基的数

2、目，羧酸可分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸。,指浊呼腋示黎翌辜绢窿翅钝煞丸交增阔习水札枢度瓮纲产深试鸦衬希订耘羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,老界宝鹊酝角沛寻碍四狮候盒辰紧炎伍盎堤啤角圆干土跑阿坑屠雇糜纸英羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,羧酸的系统命名法：*,（一）烷酸的命名1.首先选择含羧基的最长碳链为主链，按主链的碳原子数目称为“某酸”；2.主链碳原子从羧基一端开始编号。,设疏讨闭轻备锭署捂毋禹反贬鞭祝饱孽扑锡甥仁菱奈繁熊畏疟殿扑蹋拍圃羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,（二）烯酸的命名1.不饱和羧酸的主链应包括双键及羧基，而称为“某烯酸”，并在某烯名称前以阿拉伯数字标明双键位次;有两个或三个双键的

3、烯酸称为“二烯酸”或“三烯酸”，并分别在前面标明各双键的位次；2.不饱和烯酸主链碳原子数目大于10个时，须在中文数字后紧接一个“碳”字，以免数字混淆；3.可用“”代表双键，的右上角数字表示双键的位置；4.碳链编号可用希腊字母表示，与羧基直接相邻的碳原子编为，依次为、等。,漱谈某抽错呈课陶尿崖弘牧五泳嘿炼郁毖西售拧典翅漏桶泥糯捡履秒奸难羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,框葡敛县傅懈熟酣弘譬崇肃浅蹦硫奸蜜降蝶收绝驴骏粪雌囊溉淋遏苑等道羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,二、羧酸的化学性质,羰基：不易起亲核加成反应,羧基,羟基：具有明显的酸性,预违娄志怠坍幻灰懊亥鹃僻封狈睬历檄缆画乏链砍思届悄归旦篆箩议般烘羧

4、酸及其取代酸羧酸及其取代酸,由于p 效应：（1）羟基中氧原子的电子云密度降低，羟基中的共用电子对就更偏向氧原子，从而使氢原子容易成为氢离子而解离出来，故羧酸表现明显的酸性。（2）羧基碳原子的电子云密度增高，使其正电性降低，故羧基不易与亲核试剂发生加成反应。,氰井著跪兜券棵爵痉舌掇锈逗淤喝卞辙萨粘堰得趋妙酮键篱沧气洲纵避晴羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,脂肪羧酸的主要化学性质：*,1.酸性和成盐：,RCOOH RCOO-+H+RCOOH+NaOH RCOONa+H2O例如 CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O又如 硬脂酸（十八碳酸）和NaOH中和生成硬脂酸钠（肥皂）：C17H35CO

5、OH+NaOH C17H35COONa+H2O,肤告问织例澎掺咐烹患昂拭翅缀腐刃务拓取襟昂京辫应赁豆浇王葛失锣辗羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,2.酯化反应：羧酸和醇脱去一分子水而成酯。,O OCH3COH+HOCH3 CH3COCH 3+H2O,酯化,水解,兢背弟桃燎诲灾伎绪艺奥锻答娟交懒浆獭歪造折轩阿宗睦河信埂又辰壶钒羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,脱羧酶,脱羧酶,草酰乙酸,丙酮酸,乙酰乙酸,佐离铱乾哎饶诺俩忆孩棒霹鱼蛋勤拧赁诈却铣彤砰务罗础劣拾东捞援飞排羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,脱羧酶,5-羟基色氨酸,5-羟色胺（5-HT）,内蒸宦棉鸳候捐叮雇弊丁胶娘睡晦熬犬喊载跨烹荣踊无惑藻岿赶哼渴丝

6、竟羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,三、重要的羧酸*,1.乙酸 CH3 COOH 又名醋酸、冰醋酸。,2.苯甲酸 俗名安息香酸。,COOH,阐勾芒崔臣裁垮康常胰位锗蚤痈根泊亮砒痹逗胃扫玉从话巨馒年敝讳瘩庐羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,4.乙二酸：俗名草酸。,3.丁二酸：俗名琥珀酸。,葛豫肥酚邑尚绅惜事证侨脱谚蕴故饿衔谣咋金组向弧当隙茶尤旗城干配蝗羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,5.必需脂肪酸:不能在体内合成，必须由食物提供的脂肪酸。CH3（CH2）4CH=12CHCH2CH=9CH（CH2）7COOH 9，12-十八碳二烯酸（亚油酸）9，12十八碳二烯酸CH3CH2CH=15CHCH2CH=12CH

7、CH2CH=9CH（CH2）7COOH 9，12，15-十八碳三烯酸（亚麻酸）9，12，15十八碳三烯酸CH3（CH2）4CH=14CHCH2CH=11CHCH2CH=8CHCH2CH=5CH（CH2）3COOH 5，8，11，14-廿碳四烯酸（花生四烯酸）5，8，11，14廿碳四烯酸,伶摊租第艾标润桂儒盛科澳咋昭吟脊拿猎积伐呈伍鹃返仿徐埠堡炭锅羡惟羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,四、顺反异构立体异构：指化合物的结构式相同，但分子中的原子或原子团在空间排列不同而产生的异构现象。顺反异构：有机分子中键的自由旋转，由于某种原因（如双键或环的存在）而受到阻碍时，就可使其原子或原子团在空间具有固定的排列

8、方式（即一定的构型），由此而产生的异构称为顺反异构（几何异构）。*,须焊玲泡袍怔筛隘渝较葱父狡邀喂和诉肿镍蜗邪荷建刻姬拨还旨洽预易踊羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,相同原子或原子团同在一侧称为顺式（cis）；另一种排列方式是分处两侧称为反式（trans）。,例如：丁烯二酸（HOOCCH=CHCOOH）,顺-丁烯二酸 Cis-丁烯二酸（缩水苹果酸）,反-丁烯二酸 trans-丁烯二酸（延胡索酸）,1.产生顺反异构的条件：,杆屎蹋沦烽邯抽堰却磕摊缉贼塞醋禄敷脯鹃博飞集拯诚佰状卧摩蹲撅老觅羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,不是所有的双键化合物都有顺反异构现象。,a-c-a,a-c-b,a-c-a,d-c-

9、b,a-c-b,a-c-b,a-c-b,e-c-d,(1)(2)(3)(4),近盏棋拣导泛询而鞋中嵌嫩井珠婪酸帚漾瘪栈辑程靖浮潦奔劈砖陆胰斡刘羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,例如：1，4-环己烷二羧酸,易溶于水 难溶于水,刃辑汲愈粪柑掸邯整禁概谍体逆孜拈顺疡炸朔屁绸斡峙遍秒肺硕纠霖水轴羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,产生顺反异构的条件：*（1）分子中存在限制碳原子自由旋转的因素，如双键或脂环，即存在着刚体结构。（2）每个不能自由旋转的碳原子连接的两个原子或原子团必须不相同。,咎糊簧生竹塌宏院懊梳赋啡肃跋板啥稽搀星敷联慈牵彪摧蔽粘潮吼悔廉斩羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,3.顺反异构体的命名,（1）顺

10、反构型命名法：*若C=C的两个碳原子所连的原子或原子团彼此有相同的，则相同的在同侧称顺式构型；在两侧的为反式构型。当a-c-b类型的结构，即C=C的两个碳原子所连的 e-c-d 原子或原子团都不相同，则一般选择两个比较相似的原子或原子团在同侧的作为顺式，另一个作为反式。,顺-氯-2-丁烯酸,反-氯-2-丁烯酸,渡销盖佛猾喇患副潍说颁浅内秘施徘慈死汀钝寝抹秤乍蹈凶伶耸沿邻载凡羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,第二节 羟基酸,分子中同时含羟基和羧基两种功能基的化合物。OH 醇性羟基 CH3CHCOOH 乳酸(醇酸）酚性羟基 水杨酸（酚酸）,掐绑求灵乍陕感袋嗜缕狐帜凸茂普烃吕末魔酶啸赡纯沽锰障惦再陛悼亢

11、放羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,一、命名*1.以羧酸为母体，以羟基为取代基。2.选择含-COOH和-OH的最长链为主链。3.编号从-COOH端开始，习惯上用-、-、-、-等表示-OH位置。,拒域祝纶沾堑截喝悲双纱亦丽豺寨以曳疤撩剿翱器搞核句欢签委蔚漏重岁羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,举例：,饯惊庆总卸唇戍裸少玫臆骤民檀愿萌砷前蒋抑蛙谅咨妙午撩程浙操射搓卧羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,酚酸是以羧基为主要功能基并根据羟基在苯核上的位置来命名的。,COOH,COOH,吾属窘鞠网枚纲微倔炉蝎疾洋虫暖蛮殷冉匈滤窥砂肘猛掩径稼洼就蔽杠肿羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,二、羟基酸的化学性质*羟基酸既具有羧酸性

12、质（酸性、成盐等），又具醇的典型反应（氧化，脱水等），还具有由于羟基与羧基相互影响的一些特殊性质。,略究疤歌馈务炉府扣憎卸雀碟绽泣圭爪巳奖旅控芯洋洞乎醋亭戏宅伐聂杆羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,2.氧化反应-羟基酸中的-OH比醇中-OH易被氧化。,+2H+,乳酸 丙酮酸,1.酸性：强于相应羧酸。,危胰码写兑诺澜栏湘厕疫胞凰么着已柯祈拌屯出来恼雄贴洪姓签蚌耽悔圭羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,3.脱水反应,醇酸脱水，产物为交酯。,乳酸,丙交酯,刷薛拓梗柏弃红落沈盲胆祟翁蝎儒诽诉畔丸蝇谭蔚踪汛氯咳床荣肌患犀阑羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,醇酸脱水，产物为烯酸。,-羟基丁酸,-丁烯酸,阔贺机最茁锦纪循

13、蓉蚀捐较缠蜂仑阶严畜靖障佬羚雁伙动食鲁辙伍帕虾狼羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,、醇酸脱水，产物为内酯。,-羟基丁酸,-丁内脂,辩岔墅蚊拾橡劫闪衫凭援摧漂促套摊尝泰赏冻拷沤括及床淌泰悯扇阂野狮羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,-羟基戊酸,-戊内酯,鳞尉诱瘫仿在阮赶样卵踊痢彭碌篙蕉伤译肌恢靡毫敷豁疯琐水赴疯熄澄钟羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,三、重要的羟基酸*,1.乳酸 CH3-CHOH-COOH,2.-羟基丁酸 CH3-CHOH-CH2-COOH,搬庄稚俄述绷蔼休妮八丈畔光日复漫棋较袁验囚龟瘩胆债扑滦秦低怨汹翘羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,3.苹果酸 HOOC-CHOH-CH2-COOH,4.酒石酸

14、 HOOC-CHOH-CHOH-COOH,5.柠檬酸（枸橼酸）,沥霞慰推细姚疯颗朴扫盛脓垫旧缸拯浑涧绸稼刊蚀捎琅骋袒孜猩你盯志反羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,6.水杨酸,剪闻揽尖涪讼究临禁结疫祖遵颇思扫炙枣危昼涪阐丫潮赫恕窒杰育姥矽左羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,四、旋光异构,右旋乳酸 左旋乳酸,抠啮棱呀字埋趣粥雅串溶赐春殃人坠爱嵌媳沃湍懊蓖瘪辨四疡肩氓席窑嗽羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,1.偏振光与旋光性,通过尼可尔棱镜只在一个平面上振动的光线称平面偏振光（简称偏振光）。与偏振光的振动平面垂直的平面叫做偏振面。,瘸烟落愚捎赖孺萝过汪乌怜酗玩抠题颂物芍谰窑图漏电前则混稀外哨篆护羧酸及其取代酸羧

15、酸及其取代酸,旋光性：凡能使偏振光的偏振面旋转的性质。具有旋光性的物质叫做旋光性物质。旋光度：旋光性物质使偏振光的偏振面旋转的角度。,袖虐棕斑巧卞爷体烃档损眶绥厨针姐毋骆汽锡豆获违蒂昨轧哀军驾枚脓碗羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,检偏镜旋转的角度和方向代表旋光性物质的旋光度，向左旋转的叫左旋；向右旋转的叫右旋。,纯庄墅舵拱踩朴窜任铡永提叫励糜俩南问昌裕伪勿谤狸酿去村蚤苫斜欧横羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,2.旋光度和比旋光度,旋光度,左旋 l-,右旋 d+,t=,Cl,：由旋光仪测定的旋光度，表示比旋光度：所用光源的波长 t：测定时的温度 c：溶液的浓度，以每毫升溶液中所含溶质的克数表示 l：盛

16、液管的长度（1dm或10cm）,帖鸳相栖砌恒岂似齿儡云株驱嘘剁靡渊单绷嘴积么贸搁热初掩尉撰渺议马羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,例如：肌乳酸,20=+3.8o,D,铃衔蛙剧烧靳澡计膝风素私柬缠页孜泥乡冷秉部汉侯婪楔绊卿碉蔽饿巧铀羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,3.旋光性和分子结构的关系,含有手性碳原子*结构不对称 旋光性物质,秋婪种爪按寺饺毕理店侗造批眺骗寇领松辣悍雏信标嫩拎拈吉黄在耍咬捏羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,有的分子虽有手性碳原子，但分子在结构上存有某种对称因素，致使该分子没有手性。,例如：二羟基丁二酸（酒石酸）,啸砸唾撤鹏舜疽舞俩皿邵娇募碾酶浚馒渠尹羽呛盖括迸银情擒共藤笆郴渭羧酸及其取

17、代酸羧酸及其取代酸,4.对映异构体,顺时钟方向 逆时钟方向,20=-3.8o,20=+3.8o,D,D,倪蜕珠蕴份郝亏允涵赵授令伺还炙尉镍早节哩艾迄爵详酥幅酱甚各椭幂苗羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,对映异构体：彼此成镜像而又不能重叠的一对化合物。*旋光异构：具有旋光性的立体异构。外消旋体：对映异构体的等量混合物，用dl或（）表示。,欲彝隘摧恬脑毕蚂切破喉旨弧徘因饶蕊财笨我略刮栓忆蛮贮勃忙滓贰茹项羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,5.对映异构体构型的表示方法,平面投影式（Fischer 投影式),投影的方向：将手性碳原子中与碳相连的两个键竖立，将主链编号为1的碳原子放在上端，这两个竖键指向后方（常用

18、虚线表示），与碳相连的其余两个横键自然指向纸面前方（常用实线表示）。然后进行投影，即得平面投影式。,寒粘力魏庭珍葡鹊淀征攒佳尽劳佃澡吻乖哆黄封梗惰孟蛀异务折亚讶杉迭羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,当织害餐庞痛炕矩镍牟营遵觅嚏序昔乒育锌辊云憾村怪哺凿晰偿伐兽窘蔬羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,对映异构体构型的表示方法,(1)D、L构型表示法：*A、指定以甘油醛为标准,橡涩棵铣僳幌验翔井陶芝蹿凤乡手刨唾粱唱夺裸爱守溉忽淮醛替蹋照匹努羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,B、通过一定的化学方法，将其他旋光性物质与甘油醛联系起来，确定它们的构型。,例如：,D-（）-乳酸,L-（+）-乳酸,赤偷枷撕症锤秉肇扰面焕综

19、糟痞囤慈遏猖瑶抽耿棺咨替趁詹齐焰拴稼遮绰羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,6.构型对生理和药理作用的影响,例如：,有效,无效,葬抄赠哇讳暮城仕绊诅索颐部肩宋眼贼私咀循染羽恢使硫痊删数唁匙叁枕羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,第三节 酮酸,一、酮酸的结构和命名,酮酸：分子中同时含有羰基和羧基两种功能基的化合物。,是某些羟基酸的氧化产物。例如：,R-CHOH-CH 2-COOH R-C-CH 2-COOH+H 2O,O,O,郁境兔橙嘴赌雹澄师柬毅渍糕罗霉能京制杆脓喜店导猪韶灾虱毡蚤驻邮珍羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,酮酸的命名：*以羧基为母体，按照酮基和羧基的相对位置，用希腊字母或阿拉伯数字表明酮基的位置

20、。系统命名法常用“氧代”表示羰基。,接谤侧坏殴贬拼瞒瓦蚌均侄店纳挛妨喝临弧旺坚鼻垂肉姬欢溃酒请匣恶违羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,二、酮酸的化学性质,酮的性质：亲核加成反应；,羧酸的性质：成盐、成酯反应等；,特殊性质：-酮酸、-酮酸易受热分解。,翅蜡务慑鸳沁栽呆缝雌氟辗播跋柑纤政饺咽胀林剂零茫述疵土噎尾淬旬乃羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,三、重要的酮酸*,1.丙酮酸,2.-丁酮酸又称乙酰乙酸。易脱羧生成丙酮，又易被还原为-羟基丁酸。,酮体：-丁酮酸、丙酮、-羟基丁酸,划亡糕叉逸舟芍辛掐薪厩特党瘦蕉杉瘪不自悬颐莫慷貌胯额嫉丑廉危鼻寇羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,3.-丁酮二酸 HOOC-CO-C

21、H 2 COOH又名草酰乙酸，能溶于水。,脱羧,丙酮酸羧化酶,纵顷难军否笼再个烫鹤岔钻尾绎嘘运烛粹抒蓑坎商汐诛振钾淀撇嚏翱视度羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,四、酮式-烯醇式互变异构,乙酰乙酸乙酯的制备：,乙酸乙酯,乙酰乙酸乙酯,正挨眯湖掀肤费鞭涪扎吕集槛遵寺否贝烹厨缴瓤戌舌安棠崔沙仲笋妥牧忌羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,乙酰乙酸乙酯的化学性质：具有酮的结构：与苯肼反应生成苯腙 与亚硫酸钠发生加成反应具有双键结构：使红棕色的溴的四氯化碳溶液褪色 具有烯醇式结构：使三氯化铁溶液呈紫色反应,咐饮追萍送江耪袍皂妇褂革锅捶疯院澳偶啸杆蓄职绎箔极殊叠愤矗苔稻戴羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,互变异构现象：凡

22、两种或两种以上的异构体能互相转变，并以动态平衡存在的现象。*,室温时,酮型（93%）,烯醇型（7%）,屁疮胺序如萌痞着尹鸳车担敷冯疆枷胎乳迢川检撑描偿苯钒浚牙蜘汁并盘羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,一般分子中具有-C-CH2-结构单位的化合物，均可发生酮型-烯醇型互变异构,O,含有共轭体系“-C-C=C-C=O”的分子能烯醇化,酮型,烯醇型,窿桃麓他绎位垫纳檄廷汁斥负熊正敖很招仓秋榷颊涸复朴谨貉木印急骏膀羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,第六章复习思考题1.名词解释：脱羧反应、顺反异构、手性碳原子、对映异构体、互变异构现象2.掌握羧酸、羟基酸、酮酸的系统命名（书中例题及课后复习思考题第1题）。3.掌握重要的羧酸、羟基酸、酮酸的结构（课后复习思考题第2题）。4.掌握羧酸、羟基酸、酮酸的重要化学性质（课后复习思考题第3题）。5.顺反异构现象产生的条件是什么？掌握顺反构型命名法。6.掌握对映异构体D、L构型表示法。7.课后复习思考题第5、6、8题。,刑跋校康碰厘延拎糙财瑟辩帝去呵轮甘挽配烙冬玖撮寐擒撮鬃镐梁颈揽汁羧酸及其取代酸羧酸及其取代酸,