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1、第九章羧酸及其衍生物少课时现在学习的是第1页，共45页 羧羧 酸酸 当当R R为为H H时，即：时，即：HCOOHHCOOH为甲酸为甲酸最简最简单的羧酸单的羧酸 。通式：通式：RCOOHRCOOH。羧基羧基（COOHCOOH）为）为官能团官能团。现在学习的是第2页，共45页1)1)按烃基的种类分类按烃基的种类分类1.1.分类分类脂肪族羧酸脂肪族羧酸 脂环族羧酸脂环族羧酸 芳香族羧酸芳香族羧酸一、分类、命名和结构一、分类、命名和结构现在学习的是第3页，共45页饱和酸饱和酸 不饱和酸不饱和酸 2)2)按烃基的不饱和程度分类按烃基的不饱和程度分类现在学习的是第4页，共45页3 3）按分子中羧基数目分
2、类）按分子中羧基数目分类多元酸多元酸二元酸二元酸一元酸一元酸基现在学习的是第5页，共45页4)4)取代酸取代酸:烃基中的烃基中的H H被其它基团取代后的产物。被其它基团取代后的产物。羟基酸羟基酸 羰基酸羰基酸 氨基酸氨基酸 现在学习的是第6页，共45页2)2)系统命名法系统命名法:a.a.选择含有羧基的最长碳链为主链选择含有羧基的最长碳链为主链,按主链碳原按主链碳原 子数称为某酸子数称为某酸;b.b.编号从羧基碳开始。编号从羧基碳开始。2.2.命名命名1)1)俗名俗名:由来源命名由来源命名,如如:蚁酸蚁酸(甲酸甲酸),),醋酸醋酸(乙酸乙酸)。现在学习的是第7页，共45页 另外一种编号也常使用
3、另外一种编号也常使用,与羧基相连的与羧基相连的碳碳按希腊字母顺按希腊字母顺序序编号编号,即即,，最后一个碳原子为，最后一个碳原子为位。位。现在学习的是第8页，共45页v二元羧酸二元羧酸 选择含两个羧基的最长碳链为主链选择含两个羧基的最长碳链为主链,按主链碳原子数称为某二酸。按主链碳原子数称为某二酸。现在学习的是第9页，共45页3)3)酰基的命名酰基的命名羧酸分子中除去羧羟基后的基团羧酸分子中除去羧羟基后的基团,按原来的按原来的羧酸名称称为羧酸名称称为某酰基某酰基。现在学习的是第10页，共45页v羧基（羧基（COOHCOOH）不是）不是-OH-OH与与 C=OC=O 的简单加和，而是的简单加和，
4、而是互相影响的。互相影响的。vp-p-共轭的结果使羧羰基碳原子上的正电荷减少共轭的结果使羧羰基碳原子上的正电荷减少,不利于不利于亲核试剂的进攻。亲核试剂的进攻。3.3.结构结构v 羧酸不进行醛酮的一些亲核加成反应羧酸不进行醛酮的一些亲核加成反应 (如：不与如：不与HCNHCN、NaHSONaHSO3 3 、NHNH2 2OHOH反应反应)。现在学习的是第11页，共45页v 羧羟基不如醇羟基易取代。羧羟基不如醇羟基易取代。v羧酸的酸性比醇强得多。羧酸的酸性比醇强得多。v羧酸中的烃基与羧基相互影响。羧酸中的烃基与羧基相互影响。烃基不同烃基不同,羧酸的酸性大小不同羧酸的酸性大小不同;羧基的影响使烷基
5、羧基的影响使烷基-H-H活化活化,可使芳环钝化。可使芳环钝化。v 羧羟基氧原子上的电子密度降低，使羧羟基氧原子上的电子密度降低，使H H易于离解，易于离解，从从而使羧酸具有相对较强的酸性。而使羧酸具有相对较强的酸性。现在学习的是第12页，共45页2.2.羧酸分子的极性大羧酸分子的极性大,易形成氢键易形成氢键,分子间形成的氢键分子间形成的氢键 较稳定较稳定,形成二聚体。形成二聚体。二、物理性质二、物理性质1.C1.C1 1-C-C9 9的饱和一元酸的饱和一元酸:液体；液体；C C1010固体固体,无气味。无气味。C C1 1-C-C3 3刺激性气味；刺激性气味；C C4 4-C-C9 9腐败气味
6、。腐败气味。3.3.羧酸的沸点比分子量接近的其它化合物高。羧酸的沸点比分子量接近的其它化合物高。乙醇乙醇(分子量分子量:46)b.p.78.5 :46)b.p.78.5 甲酸甲酸(分子量分子量:46)b.p.100.7:46)b.p.100.7 现在学习的是第13页，共45页5.5.饱和一元羧酸和二元羧酸的熔点不随分子量的增加饱和一元羧酸和二元羧酸的熔点不随分子量的增加 而递增而递增,而是很特殊而是很特殊含含偶数碳原子的羧酸偶数碳原子的羧酸的熔点的熔点,比比和它和它相邻相邻的两个的两个含奇数碳原子含奇数碳原子的羧酸的的羧酸的熔点高熔点高。(P183(P183184184：表：表10-110-1
7、、表、表10-2)10-2)4.4.羧酸分子与水也易形成氢键羧酸分子与水也易形成氢键,C,C1 1-C-C4 4易溶于水。随分易溶于水。随分 子量的增加子量的增加,在水中溶解度降低。在水中溶解度降低。CC9 9与水互不相溶。与水互不相溶。现在学习的是第14页，共45页酸性-OH被取代脱羧反应-H卤代羧羰基的还原三、化学性质三、化学性质现在学习的是第15页，共45页Ka；pKa:2.551)1)酸性的应用酸性的应用鉴别和分离鉴别和分离 RCOOH HRCOOH H2 2COCO3 3 C C6 6H H5 5OH HOH H2 2O ROH RCO ROH RC CHCH NHNH3 3 RHR
8、H能与碳酸盐、碳酸氢盐作用。能与碳酸盐、碳酸氢盐作用。能与金属氧化物、氢氧化物成盐；能与金属氧化物、氢氧化物成盐；1.1.酸性酸性现在学习的是第16页，共45页例：分离例：分离水层油层NaOHH2O水层油层CO2H3O+现在学习的是第17页，共45页 取代羧酸的酸性比较取代羧酸的酸性比较i.i.取代脂肪酸的酸性比较取代脂肪酸的酸性比较Y-CH2COOHY-CH3-H-OH-Cl-NO2pKa4.874.763.832.861.08吸电子基团吸电子基团 -COO-COO 稳定性稳定性 酸性增强酸性增强斥电子基团斥电子基团 -COO-COO 稳定性稳定性 酸性减弱酸性减弱诱导效应的影响诱导效应的影
9、响2)2)羧酸的酸性与分子结构的关系羧酸的酸性与分子结构的关系现在学习的是第18页，共45页a.a.诱导效应的诱导效应的加和性加和性稳定性稳定性:(4.50)(4.05)(2.86)(4.81)KKa2a2；第一步离解；第一步离解:一个羧基为一个羧基为-I-I，第二步离解第二步离解:CO:CO2 2-不是不是-I-I而是而是+I+I。例如：草酸例如：草酸:pKa1:2 pka2:5:pKa1:2 pka2:5ii.ii.二元羧酸的二元羧酸的K Ka1a1 一元羧酸一元羧酸K Ka a ；二元羧酸的二元羧酸的K Ka2a2 RCOO RCOO RO RO NH NH2 2。第一步中第一步中，如果
10、，如果L L基团的基团的体积体积小，并具有吸电子性（吸电子小，并具有吸电子性（吸电子诱导效应诱导效应：-X-OCOR-OR-NH-X-OCOR-OR-NH2 2），则有利于的），则有利于的NuNu-进进攻和形成稳定的中间体，反应就快；反之，就慢。攻和形成稳定的中间体，反应就快；反之，就慢。现在学习的是第40页，共45页1)1)水解水解生成相应的羧酸（共同点）生成相应的羧酸（共同点）活性不同：酰氯、酸酐易水解；活性不同：酰氯、酸酐易水解；酯和酰胺水解需酸、碱催化，并加热。酯和酰胺水解需酸、碱催化，并加热。现在学习的是第41页，共45页 2)2)醇解醇解酰氯、酸酐和酯都能进行醇解，主产物为酯。酰氯
11、、酸酐和酯都能进行醇解，主产物为酯。现在学习的是第42页，共45页 3)3)氨解氨解 甘油三软脂酸酯甘油三软脂酸酯 软脂酸甲酯软脂酸甲酯 甘油甘油 酯的醇解酯的醇解 也叫：也叫：酯交换酯交换 ；生成了新的醇和酯。；生成了新的醇和酯。乳酸乙酯乳酸乙酯 乳乳酰胺酰胺酰氯、酸酐和酯都能进行氨解，主产物为酰胺。酰氯、酸酐和酯都能进行氨解，主产物为酰胺。（应用于工业生产中）（应用于工业生产中）现在学习的是第43页，共45页两分子酯在强碱性试剂作用下失去一分子醇形成两分子酯在强碱性试剂作用下失去一分子醇形成-酮酸酯。酮酸酯。2.2.酯缩合酯缩合 克莱森（克莱森（ClaisenClaisen）酯缩合）酯缩合 反应反应 1)1)同分子间酯缩合同分子间酯缩合 现在学习的是第44页，共45页2 2）交叉酯缩合）交叉酯缩合 两种不同的酯，其中一个不含两种不同的酯，其中一个不含-H-H。现在学习的是第45页，共45页