第二章第4节第1课时：羧酸课件

1、（一）羧酸（ Carboxylic Acids）的概述分子中含有羧基分子中含有羧基(-COOH)的化合物，叫羧酸。的化合物，叫羧酸。 羧酸广泛存在于自然界中，与人类的关系极为密切。如食醋就是68%的醋酸；柠檬中含有柠檬酸，松香中含有松香酸，单宁中含有没食子酸，胆汁中存在有胆甾酸，实际上大多数羧酸是以酯的形式存在于自然界中，如苯甲酸（安息香酸）就以酯的形式存在于安息香中；油脂是高级脂肪酸的酯；草酸则以盐的形式存在于许多植物细胞中。组成多肽和蛋白质的是氨基酸，它也是一种取代酸。官能团官能团：羧基羧基 -COOH -COOH 或或1 1、羧酸的官能团、羧酸的官能团：COHHHHCO 由于由于pp共轭

2、作用，羰基上电子云密度升高，羰基碳共轭作用，羰基上电子云密度升高，羰基碳 上正电性降低；因此羰基与亲核试剂的反应活性降低。不能上正电性降低；因此羰基与亲核试剂的反应活性降低。不能 再与再与HCNHCN等亲核试剂进行加成反应，故羧酸与醛酮的性质不同。等亲核试剂进行加成反应，故羧酸与醛酮的性质不同。 羟基羟基O O上电子云密度下降，上电子云密度下降，O OH H键变弱，容易断裂，电键变弱，容易断裂，电 离出质子（离出质子（H H+ +），故表现为有一定的酸性），故表现为有一定的酸性 脂肪酸脂肪酸根据羧基所连烃基分类根据羧基所连烃基分类 芳香酸芳香酸 根据羧基所连烃基分类根据羧基所连烃基分类 一元羧

3、酸一元羧酸 二元羧酸二元羧酸 等等2 2、羧酸的分类、羧酸的分类： 3、羧酸的命名选择含羧基的碳链作为主链，编号从羧基开始。 一元羧酸： HCOOH CH3COOH 甲酸 乙酸 3-甲基-2-丁烯酸 3-（对-氯苯基）丁酸 苯甲酸CH3CCHCOOHCH3CH3CHCH2COOHClCOOH脂脂肪族二元羧酸的系统命名肪族二元羧酸的系统命名：选择：选择包含两个包含两个羧基的最长碳链羧基的最长碳链作为主链，根据碳原子数称作为主链，根据碳原子数称为为“某二酸某二酸”，把取代基的位置和名称写在，把取代基的位置和名称写在“某二酸某二酸”之前。之前。 C H2C O O H C H2C O O H|丁二酸

4、（琥珀酸）丁二酸（琥珀酸）COOHHOOC乙二酸（草酸）乙二酸（草酸）CH3CH COOHCOOHCH2甲基丁二酸甲基丁二酸CH2CH COOHCH3CH CH COOH不不饱和脂肪羧酸的系统命名：选择含有重饱和脂肪羧酸的系统命名：选择含有重键和羧基的最长碳链作为主链，根据碳原键和羧基的最长碳链作为主链，根据碳原子数称为子数称为“某烯酸某烯酸”或或“某炔酸某炔酸”，把重，把重键的位置写在键的位置写在“某某”字之前。字之前。 丙烯酸丙烯酸 2-2-丁烯酸（巴豆酸）丁烯酸（巴豆酸） 当主链碳原子数目超过当主链碳原子数目超过10时，需在表示碳原子数时，需在表示碳原子数目的中文数字后面加上目的中文数字

5、后面加上“碳碳”字。字。CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9，12-十八碳二烯酸（亚油酸）4、羧酸的物理性质、羧酸的物理性质（1）、状态）、状态 C1 C3是具有强烈酸味和刺激性的水状液体。是具有强烈酸味和刺激性的水状液体。C4 C9是具有腐臭酸味的油状液体。是具有腐臭酸味的油状液体。C10是无味的蜡状固体。是无味的蜡状固体。 （3）、沸点）、沸点CH3CH2OHHCOOH CH3CH2CH2OH CH3COOH分分 子子 量量：沸沸点点( (0 0C C) )：464660607810197118R CC RO H OO H O.羧酸的羧酸的沸点高于沸点高于分子

6、量相当的分子量相当的醇醇是因为它能够是因为它能够形成分子间的双氢形成分子间的双氢键缔合体。键缔合体。（2）、水溶性）、水溶性 羧酸是极性分子，能与水形成氢键。羧酸是极性分子，能与水形成氢键。C1-C4酸可酸可与水互溶，与水互溶，随着羧酸相对分子量的增加溶解度降低，随着羧酸相对分子量的增加溶解度降低，C10以上酸不溶于水。以上酸不溶于水。C17H35COOH 十八酸（硬脂酸）十八酸（硬脂酸）C15H31COOH 十六酸（软脂酸）十六酸（软脂酸）CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸油酸甲酸（蚁酸）甲酸（蚁酸）HCOOH乙酸（醋酸）乙酸（醋酸）CH3COOH乙二酸（草酸）乙二酸（草

7、酸）HOOCCOOH 5、常见的羧酸及取代酸（二）（二） 羧酸的化学性质羧酸的化学性质HOORCHH RCCHHOOH 由于由于pp共轭作用，羰基上电子云密度升高，羰基碳共轭作用，羰基上电子云密度升高，羰基碳 上正电性降低；因此羰基与亲核试剂的反应活性降低。不能上正电性降低；因此羰基与亲核试剂的反应活性降低。不能 再与再与HCNHCN等亲核试剂进行加成反应，故羧酸与醛酮的性质不同。等亲核试剂进行加成反应，故羧酸与醛酮的性质不同。 羟基羟基O O上电子云密度下降，上电子云密度下降，O OH H键变弱，容易断裂，电键变弱，容易断裂，电 离出质子（离出质子（H H+ +），故表现为有一定的酸性），故

8、表现为有一定的酸性 1、 酸性酸性多数的羧酸是弱酸，多数的羧酸是弱酸，pKa约为约为3-5酸性：无机强酸酸性：无机强酸 羧酸羧酸 碳酸碳酸 酚酚 H2O醇醇RCOOH+NaHCO3RCOONa+CO2+H2O 不溶于水的羧酸既溶于不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于也溶于NaHCO3，不溶于水的酚能溶于不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于不溶于NaHCO3，不溶于水的醇既不溶于不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于也不溶于NaHCO3。醇、酚、酸的鉴别和分离：醇、酚、酸的鉴别和分离：NaRCOO+ HClRCOOH+NaCl这一反应经常用于羧酸的分离、提纯、鉴别。这一反应经常用于羧酸的分离、提纯、鉴别

9、。2、羟基（OH ） 的取代反应RCOHO+R CO-YOHRCOY_Y+OH-RCXORCOCRO ORCORORCNH2O 酰卤 酸酐 酯 酰胺 （1）酯化反应）酯化反应在强酸的催化作用下，羧酸可与醇生成酯。有机酸与醇的在强酸的催化作用下，羧酸可与醇生成酯。有机酸与醇的酯化反应是可逆的。酯化反应是可逆的。RCOOH + HOR*H+RCOOR + H2O*酯化反应的最大特点是反应的可逆性，为提高转化率，通常采取的酯化反应的最大特点是反应的可逆性，为提高转化率，通常采取的措施是：措施是：1 1、增加某一原料的投料量；、增加某一原料的投料量； 2 2、不断移走反应的的生成物（除去水或移走反应生

10、成的酯）、不断移走反应的的生成物（除去水或移走反应生成的酯）（2）生成酰胺的反应：生成酰胺的反应： 羧酸与羧酸与NH3或或RNH2、R2NH作用，生成铵盐，然后加热脱水生作用，生成铵盐，然后加热脱水生成成酰胺或酰胺或N-取代酰胺取代酰胺。如：。如：RCOOH + NH3 RCOONH4CONH2R3.羧羰基的还原反应羧羰基的还原反应 H3OLiAlH4(CH3)CCOOH(CH3)CCH2OH乙醚 羧基比醛酮的羰基更难还原，反应需要更严格的条羧基比醛酮的羰基更难还原，反应需要更严格的条件，在一般情况下，还原醛酮羰基的反应条件下，件，在一般情况下，还原醛酮羰基的反应条件下，羧基可不受影响。如：羧基可不受影响。如：COCH3CH2COOHPt , H2250CHCH3CH2COOHOH用氢化铝锂作还原剂时，对碳碳双键或叁键不作用氢化铝锂作还原剂时，对碳碳双键或叁键不作用。用。4 4、-H H的卤代反应的卤代反应 -H活性：羧酸活性：羧酸 -H活性小于醛酮。需用活性小于醛酮。需用 PCl3、PBr3 或红磷或红磷(P)等催化。等催化。CH3CH