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1、甲酸蚁酸(2)命名(甲)俗名乙酸醋酸丁酸酪酸十八酸硬脂酸乙二酸（草酸）丙二酸（胡萝卜酸）丁二酸（琥珀酸）顺丁烯二酸（马来酸）反丁烯二酸（富马酸）苯甲酸（安息香酸）第1页/共81页（乙）系统命名法(A)脂肪族羧酸母体：选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.432118121091543214-溴丁酸12-羟基-9-十八碳烯酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸第2页/共81页(B)含环羧酸羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-1,2-环戊烷二甲酸羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.3-苯
2、基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸第3页/共81页二、结构P-共轭导致键长的平均化羧基中的碳原子为羧基中的碳原子为spsp2 2杂化杂化碳原子的碳原子的3 3个个spsp2 2杂化轨道分别与杂化轨道分别与2 2个氧原子、个氧原子、l l个个烃基的碳原子或烃基的碳原子或1 1个氢原子形成个氢原子形成3 3个个 键，处于同键，处于同一平面上一平面上第4页/共81页三、羧酸的物理性质状态和气味：饱和一元羧酸中：13羧酸是具有强烈酸味和刺激性的液体，49的羧酸是具有腐败气味的油状液体。10以上的高级羧酸为蜡状固体。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是固体。水溶性：14羧酸可以和水混溶。芳香族羧酸分子量大
3、，难溶于水。4-11碳部分溶解；羧酸盐水中溶 解性好（长链羧酸盐为好的表面活性剂）。第5页/共81页比相对分子质量相同的醇的沸点高,因为羧酸分子之间 形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体.沸点所有的二元酸都是结晶化合物。分子量相近的各类化合物的沸点由高到低的顺序：酸醇醛酮烃第6页/共81页四、羧酸的化学性质O-H键断裂而表现出酸性-OH被取代的反应羰基的亲核加成反应C-C键断裂发生脱羧反应-H的取代反应。第7页/共81页-或或2多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）1羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离而表现出酸性。羧酸的酸性第8页/共81页（1）电子效应的影响：
4、吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka 3.374.204.733取代基对羧酸酸性的影响（3）分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。（2）空间效应：利于H+离解的空间结构酸性强，不利于H+离解的空间结构酸性弱.第9页/共81页吸电基:2.662.812.873.310.701.292.814.753.324.314.354.82不同原子不同数目不同杂化第10页/共81页2.864.04.524.82不同距离供电基:3.754.754.875.07第11页/共81页4 芳香羧酸的情况分析取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻对间取代基
5、具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻间对具体分析：邻位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应均要考虑。）对位（诱导很小、共轭为主。）间位（诱导为主、共轭很小。）第12页/共81页实例诱导吸电子作用大、共轭给电子作用大、氢键效应吸电子作用大。邻位间位对位诱导吸电子作用中、共轭给电子作用小。诱导吸电子作用小、共轭给电子作用大。pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57苯甲酸的pka4.20第13页/共81页二元酸:pKa11.202.94.2pKa1pKa2举例:诱导效应场效应吸电基供电基有两个解离常数=5.7第14页/共81页（二）、成盐及有关反应利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧
6、酸与中性或碱性化合物分开.+RCOOHRCOONaCO2+H2ONaHCO3羧酸是弱酸，饱和一元羧酸的羧酸是弱酸，饱和一元羧酸的pKapKa一般在一般在3 35 5之间，但比碳酸之间，但比碳酸(pKa1(pKa16.38)6.38)和酚类和酚类(苯酚苯酚pKapKa9.96)9.96)较强较强,因此羧酸能分解碳酸氢钠，同时放出二氧化碳，而酚则不能，利用这个因此羧酸能分解碳酸氢钠，同时放出二氧化碳，而酚则不能，利用这个性质可以区别羧酸和酚类化合物。性质可以区别羧酸和酚类化合物。第15页/共81页比较下列化合物的酸性大小：（1）三氯乙酸（2）氯乙酸（3）乙酸（4）羟基乙酸课堂练习：1243（1）C
7、H3COOH（2）C2H5OH（3）（4）HCCH1243第16页/共81页二、羧酸分子中的羟基被取代羧酸衍生物的生成1.酰卤的生成试剂:第17页/共81页2.酸酐的生成内酐乙酸酐邻苯二甲酸酐脱水剂：P2O5,乙酐二元酸酐第18页/共81页混合酸酐第19页/共81页3.酯的生成酯化反应是可逆的，为提高酯的产率，可增加一种反应物的用量，也可不断从反应体系中蒸去一种生成物以使平衡向右移动。.酰氧断裂.烷氧断裂第20页/共81页特点：可逆，空阻大不利于反应，酸中的-OH离去I：酸催化反应机理：双分子历程历程：对于伯、仲醇在酯化时醇脱氢，酸脱羟基。第21页/共81页:叔醇的酯化反应按方式进行:用酰氯或
8、酸酐与酚反应羧酸和酚类化合物的酯化比脂肪醇困难。第22页/共81页4.酰胺的生成羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得酰胺或N-取代酰胺.可逆反应，在反应过程中将水蒸出，使平衡转移，产率很好。+N-苯基苯甲酰胺190第23页/共81页三、还原反应一般催化氢化不能还原1.催化还原2.还原剂还原第24页/共81页羧酸与格氏试剂形成不溶性的盐，使羧羰基不活泼，不易进一步和格氏试剂反应。第25页/共81页四、脱羧反应从羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳)的反应,称为脱羧反应.一元羧酸一元羧酸当-碳原子上连有吸电基时,如等,较易脱羧:某些芳香酸某些芳香酸，COClN O2，CN第26页/共81页羧酸碱金
9、属盐羧酸碱金属盐:与碱石灰共熔脱羧生成烃:2-羰基羧酸羰基羧酸第27页/共81页二元酸二元酸:乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐:己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮:Ba(OH)2Blanc规律第28页/共81页五、-氢的反应机理Br2,PCl36366%第29页/共81页应用与卤代烷相似，卤代酸中的卤原子可进行亲核取代反应和消除反应，因而可制备其它取代的羧酸。NH3(过量)6064%KOH,CH3OH37%43%第30页/共81页羟基酸羧酸中烃基上的氢原子被羟基取代而生成的化合物称为羟基酸。2-羟基丙酸-羟基丙酸（乳酸）3-羟基-3-羧基戊二酸-羟基-羧基
10、戊二酸（柠檬酸）2-羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸（水扬酸）或或或第31页/共81页羟基酸的制法（甲）卤代酸水解（乙）羟基晴水解+H%1）2）K2CO3,H2O,10069%,HCl稀HCl稀7580%NaCN80%第32页/共81页是制备-羟基酸酯和-羟基酸的重要方法之一.(丙)Reformatsky反应苯第33页/共81页(二)羟基酸的性质具有羟基和羧基的各种反应,由于两个官能团相互影响,还具有一些特性.(甲)酸性3.874.514.86(乙)脱水反应-羟基酸:两分子相互酯化,生成六元环的交酯.吸电基第34页/共81页-羟基酸:分子内脱水生成,-不饱和酸-和-羟基酸:生成五元环和六元环的内酯-戊内
11、酯-羟基丙酸丙交酯-羟基戊酸第35页/共81页(丙)-羟基酸的分解可用来制备少一个碳原子的醛和酮。第36页/共81页课堂练习：下列各种羟基酸分别用酸处理，将得到什么主要产物？1）2-羟基丁酸 2）3-羟基丁酸 3）4-羟基丁酸 第37页/共81页(二）羧酸的制法（1）氧化法（甲）烃氧化CH3CH2CH2CH3O2,醋酸钴CH3COOH+HCOOH+CH3CH2COOH+CO2+CO(57%)(1-2%)(2-3%)(17%)90-100C,1.01-5.47MPao+32O2钴盐或锰盐165C,0.88MPaCOOHCH3+H2Oo第38页/共81页（丙）甲基酮氧化（丁）烯烃的氧化（乙）伯醇和
12、醛氧化第39页/共81页（2）氰水解氰水解是合成羧酸的重要方法之一.(1,2)注意:第40页/共81页是由卤代烃（1、2、3卤代烷、烯丙基卤和芳基卤）制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。(3)Grignard试剂与CO2作用(C H3)3M g C lCMgBr2）H2O,H+1）CO2第41页/共81页羧酸衍生物羧酸衍生物：可以由羧酸制备并能够水解生成羧酸的化合物。酰卤酸酐酯酰胺第42页/共81页(一)命名酰卤:相应的酰基名称后加卤素名称.乙酰氯环己烷甲酰氯对苯二甲酰二氯第43页/共81页酸酐两分子相同的羧酸，为单酐，相应酸名+酐；两分子不同的羧酸，为混酐，简单的酸放在前面，复杂的酸放在后面，
13、再加“酐”字并把“酸”字去掉；二元酸分子内失水形成环状酸酐，命名时在二元酸的名称后加“酐”字去掉“酸”字。丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐第44页/共81页酯氯乙酸异戊酯丁炔二酸二乙酯-萘甲酸乙烯酯酸名+醇烃基名+酯分子内的羟基和羧基失水，形成内酯，用“内酯”两字代替“酸”字，并标明羟基的位次。得自相应的酸和醇，“某酸某酯”；多元醇的酯，“某醇某酸酯”第45页/共81页酰胺:N,N-二甲基甲酰胺N-乙基丁二酰亚胺邻苯二甲酰胺-己内酰胺命名时，将相应的羧酸的“酸”字改为“酰胺”。二酰胺也类似。当酰胺氮上的氢原子被优先基团取代时，则酰胺作为取代基，称酰胺基。当酰胺氮上有取代基但不太复杂时，就作为
14、酰胺氮上的N-取代基，用词头来命名。NC OH第46页/共81页（二）结构L=Cl,Br,I,OOCR,OR,NH2,NHR键长的平均化；羰基碳的正性，可以接受亲核试剂进攻;羰基的存在增加了-H的酸性.RCLOsp2 p-p 第47页/共81页(三)羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物分子结构通式如下发生反应部位-氢原子羰基亲核取代反应还原反应与有机金属试剂的反应(Z=Cl,OCR,OR,NH2等)O第48页/共81页(1)酰基上的亲核取代与水猛烈反应并放热与水猛烈反应并放热加热下易反应加热下易反应需催化剂存在下进行需催化剂存在下进行催化剂存在并流长时间回流催化剂存在并流长时间回流(甲)水解催化剂存
15、在并流长时间回流催化剂存在并流长时间回流第49页/共81页酯水解的反应机理RCOOHHRCOHOHRCOHOHORHRCOHOH2ORH2ORCOHORHRCOORslowROH 酸性条件：第50页/共81页无论酸碱催化，空阻大不利于酯的水解。酯在碱性条件下的水解，称为皂化反应。RCOOROHRCOOHORRCOOH+ORRCOO+H O R 碱性条件：第51页/共81页(乙)醇解酯交换反应第52页/共81页酰卤最活泼，常用于制备酯酰卤最活泼，常用于制备酯酸酐在酸或碱催化下易反应酸酐在酸或碱催化下易反应.酯发生酯交换反应酯发生酯交换反应:可逆反应可逆反应常用于低沸点醇的酯转化为高沸点醇的酯。常
16、用于低沸点醇的酯转化为高沸点醇的酯。(CH3)3CCOOHSOCl2(CH3)3CCOClC6H5OH (CH3)3CCOOC6H5CHCOOCH3+C4H9OH TSOH CH2CHCOOC4H9 CH2+CH3OH第53页/共81页(丙)氨解氨解比水解，醇解更易，因为氨的亲核性强一般，芳香胺的反应活性比脂肪胺低，有时需其它碱催化酰氯、酸酐和酯都是酰基化试剂，酰胺一般不作酰基化试剂。酰氯、酸酐和酯都是酰基化试剂，酰胺一般不作酰基化试剂。第54页/共81页丁二酰亚胺邻苯二甲酰胺酸第55页/共81页(丁)酰基上亲核取代反应机理四面体中间体2=O H(H2O),R O(R O H),N H2(N
17、H3)N u第56页/共81页酰基化合物的亲核取代反应机理：反应物三角形SP2过渡态四面体形部分负电荷SP3中间体四面体形负电荷SP3产物三角形SP2离去基碱性Step1:与醛酮亲核加成历程一致影响因素，电性因素及空间因素-慢反应，限速步骤Step2:取代or加成？-取决于L的碱性强弱-快反应第57页/共81页离去基的离去能力：羧酸衍生物的反应活性：羧酸衍生物的相对稳定性：酰卤酸酐酯酰胺酰卤酸酐酯DBCBACD第77页/共81页乙酰氯与下列化合物反应将得到什么主要产物？第78页/共81页丙酸乙酯与下列化合物反应将得到什么主要产物？第79页/共81页由CH3CHO合成CH3CH=CHCONH2稀第80页/共81页感谢您的观看！第81页/共81页