第十章羧酸讲课.ppt

第十章 羧酸及其衍生物 Carboxylic acids and derivatives 羧酸与人类生活 醋：2%醋酸 肥皂：高级脂肪酸的钠盐 食用油：羧酸的甘油酯 合成纤维（尼龙，的确良）：重要原料之一是羧酸 羧酸及其衍生物是有机合成中非常重要的一大类原料 一、羧酸的分类和命名 1. 分类 ?根据分子中羧基的数目 一元酸 mono- 二元酸 di- 多元酸 poly- 根据R的性质 芳香酸 饱和酸 脂肪酸 不饱和酸 2. 命名 选取含羧基的最长碳链——主链 从靠近羧基的一端开始编号 取代基、重键的位置用阿拉伯数字标出 脂肪二元酸以包含两个羧基的最长碳链为主链，叫某二酸。 “某”指所有碳原子数 HOOCCOOH 乙二酸 HOOCCH2COOH 丙二酸 HOOC(CH2)2COOH 丁二酸 二、羧酸的物理性质 1. 分子中有两个部位可形成H-键，常以二聚体存在? 三、羧酸的化学性质 OH氧上带孤对电子，与C=O的π键共轭 P-π共轭 C=O键增长：120 123 pm 的证据： C-O键缩短： 143 136 pm 结果：O-H键极化加大，H 易离去 酸性 使得羧基碳原子上的正电性削弱 亲核加成比醛酮难 α-H的酸性比醛酮弱 羧酸的化学性质 1. 酸性 2. 羧基中羟基被取代的反应 （成酰卤、酸酐、酯和酰胺） 3. 羧酸的还原反应 4. α-H的取代反应 5.二元羧酸受热时的特殊反应(脱羧) 1. 酸性 ? 酸性大小： 大多无机酸 羧酸 H2CO3 苯酚 NaHCO3 ROH pKa 4.75-5 6.37 9.98 10.25 16-17 溶于Na2CO3 溶 溶于NaHCO3 不溶 电子效应对酸性的影响 诱导效应：X-CH2COOH -I使酸性增强 X= F Cl Br I CHO NO2 N+(CH3)3 pKa 2.66 2.86 2.90 3.18 3.53 1.68 1.83 +I使酸性减弱 HCOOH CH3COOH (CH3)2CHCOOH pKa 3.75 4.76 4.86 2. 羧基中羟基被取代的反应 1）酯化 实验事实： 4）生成酰胺的反应 四、羧酸的制备 作业： P203： 习题 10.3 3. 羧酸的还原反应 还原为伯醇 + ①无水乙醚 ②酸水解 + ①LiAlH4 , 乙醚 ②酸水解 用LiAlH4做还原剂，具有高度的选择性。 4. α-H的取代反应 羧酸的α-H不如醛酮的活泼， 需红磷（光、碘、硫等）催化： X NH2,CN,OH等 多功能基化合物 α-卤代酸在合成上很有用： 羧酸 a 氢的反应机理 机理： a-卤代羧酸 5. 二元羧酸受热时的特殊反应 ⑴ 乙二酸、丙二酸受热时脱羧并生成少一个碳原子的羧酸。 △ CO2 + △ CO2 + ⑵丁二酸、戊二酸加热时脱水并生成环酐。 △ + H2O △ + H2O ⑶ 己二酸、庚二酸受热时，既脱羧又脱水并生成环酮。 + CO2 + H2O △ △ +