有机化学理论课 第十章 羧酸及其衍生物.doc

第章 羧酸及其衍生物 以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合碳酸的衍生物本章讨论羧酸及其衍生物。 羧酸：R-COOH 官能团：羧基 -COOH 羧酸衍生物：羧基上的羟基被其它原子或基团取代后的产物，如酰氯、酸酐、酯、酰胺等。 ? .1 羧酸Carboxylic Acid 一、?? 命名 脂肪族一元羧酸的系统命名法与醛类的命名相似；不饱和羧酸要选含羧基和重键的最长碳链作主链；脂肪族二元羧酸应选含两个羧基的碳链为主链；脂环族和芳香族羧酸的命名常把脂环或芳环看作取代基。 3-乙基-3-丁烯酸 2-甲基丁二酸 E-丁烯二酸 ? 环己基甲酸 4-甲基-2-异丙基-苯甲酸 ? 2-甲基-3-苯基丁酸 α－萘乙酸 ? 二、回顾生成羧酸的反应： 1、 ? ? ? 三、羧酸的物理性质： 羧基是亲水基，可与水分子形成氢键，因此碳数相同的一元羧酸水溶性大于一元醇； 羧酸分子之间也能通过羧基形成氢键而缔合，分子量相近的羧酸沸点比醇要高。 四、羧酸的化学性质 (1) 酸性 诱导效应对酸性的影响 ? p-π共轭使O-H键极性增大，有利于离解出氢离子显酸性；而羰基碳的正电性则大大降低，不利于亲核试剂进攻。 ? 羧酸的酸性强弱与烃基结构有关： α-位的斥电子基使酸性减弱 pka 3.75 4.75 4.86 5.05 ? α- 位吸电子基使酸性增强 pka 4.75 2.86 1.36 0.63 ? ? 当基团偏离羧基时，其影响随距离增加而减弱 ? ? ? ? pka 4.82 2.86 ? ? ? ? ? ? 4.41 4.70 一般，二元羧酸的酸性大于相应的一元羧酸。 ?????? 成盐反应 利用此反应可区分羧酸和酚类。 ? (2) 羧酸衍生物的生成（羟基的取代反应） ? 酰卤、酸酐、酯、酰胺又称酰基化合物。 （3）脱羧反应 在特定条件下羧酸分子脱去羧基放出CO2。 饱和一元羧酸与碱石灰共熔可发生脱羧反应： ? ?????? α- C上有吸电子基时脱羧更易 ? ? 生物体内的脱羧是一常见的反应，在脱羧酶的作用下进行。 ? ? （4）羧酸的还原反应 羧基是有机物中碳的最高氧化态，用催化氢化或金属加酸方法都不能将羧基还原，但用氢化铝锂可将羧基还原。 （伯醇） （5）α- H的卤代反应 四、个别化合物 1、 H-COOH 还原性：甲酸能被Tollen、Fehling试剂氧化。 2、CH3-COOH 3、HOOC-COOH 还原性：草酸能被高锰酸钾氧化。 4、丁烯二酸 顺丁烯二酸 反丁烯二酸（延胡索酸） 顺丁烯二酸在自然界尚未发现，可用于合成树脂，并可用作油脂的防腐剂。反丁烯二酸广泛分布于植物中，是生物体内代谢的重要中间产物之一，它在相应的酶的作用下，可加氢还原生成丁二酸，又可加水生成苹果酸，还可加氨生成天门冬氨酸。 ? ? .2 羧酸衍生物(Derivatives of Carboxylic Acid ) ? ? 一、命名 乙酰氯 对溴苯甲酰氯 乙酸酐 邻苯二甲酸酐 ? 乙酸乙酯 对甲氧基苯甲酸苄酯 ? 乙酸异戊酯 己内酰胺 ? N，N－二甲基甲酰胺(DMF) 二、化学性质 1、水解、醇解和氨解反应