羧酸的分类和命名-忻州师范学院(20211109145543)

1、第十二章羧酸第一节羧酸的分类和命名0II分子中具有羧基一一的化合物，称为羧酸。它的通式为 RCOOH1.分类:脂肋族幾叢 广酸酸Y匸芳香族竣酸一元醍多元酸元酸多元醜2.命名:由它的来源命名：甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的，称为蚁酸。乙酸最初是由食用的醋中得到，称为醋酸还有草酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸HOOC ch2coohOHCHCOOHOH CCOOH ICH2COOH苹果酸柠標酸uIIHO-C- COH0草酸HOOC-(CH2iCOOH琥珀酸 系统命名：含羧基最长的碳链作为主链，根据主链上碳原子数目称为某酸. 编号从羧基开始.54321CH3CHCH CHCOOH-二3，4-二甲基戊酸COOH

2、3甲基一2 丁烯酸-ch2ch2coch苯乙酸对氮苯甲酸a_蔡乙醍芳香族羧酸可以作为脂肪酸的芳基取代物命名：羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子为a，其余位次为B、丫，距羧基最远的为3位。表示烯键的位次，把双键碳原子的位次写在 的右上角。C出CH必CH=HCH2左00H 9 -十八碳烯酸忆一十八碳烯酸二元酸命名:hoocch2cooh丙二酸HOOCCH2C：H2COOH丁二酸/COOH%COOH令诽二甲酸第二节羧酸的化学性质或-COOH中的C=O 失去了典型的羰基的性质。p n共轭使羰基碳正性减弱, 如与羰基试剂HONH不发生反响。-OH的酸性比醇的O-H酸性强。原因：p n共

3、轭使羟基氧上的电子云密度降低， 使羟基之间的电子更靠 近氧原子，O-H键减弱，H+易离去。-COOH中的H+离去后，CO Pn 共轭更完全，键长平均化甲酸钠的 X射线测定说明，碳氧键长均等使 体系更稳定，因此，羧酸的 H更易离去，生成更稳定的羧酸负离子。一、酸性：CH3COOH 十 NQH - CH3COONa 十比0在水溶液中可建立如下平衡：RCOOH RCOO + H +羧酸中和当量: 用标准碱进行滴定所测得的酸得当量。中和当量=羧酸分子量/分子中羧酸数目羧酸的中和当量=羧酸样品重量g乘上1000二、羧基上-OH的取代反响：O羧酸中的羟基被-OR, -NH2，-X， 取代可生成酯、酰胺、酰

4、卤、酸 酐。1成酯反响：00貝一 R P。尺H2O这个反响的特点是可逆反响。提高酯的产量的措施：增加反响物的浓度。用过量的醇或用过量的酸都能完全酯化。有机合成中，常 常选择适宜的原料比例，以最低经济的价格，来得到最好的产率。除去反响的水。在酯化过程中采用共沸点等方法， 随时把水蒸出除去，使平衡 向生成酯的方向移动。酯化反响的两种途径：OII 、R-C-CH-H +HO1R，L. OIIar COR1+ H3O醇烷氧犍断0i I0| *R-COH +H=O 艮R_P_O艮+ H2O 潮t氧键断大多数情况下反响是按式进行的。例如:0 0Il r13：il良C-0 上H + HCT-rR1 RC 0

5、wH + HjOL _ 亠# >= =. =. a.反反响历程：0OHR-i OH + H+R COH+ OIH-R1-h20 閘 R'O-c -Rone一般一级、二级醇按此历程进行。少数情况下也有按式进行的。如：第 醇酯化时，在酸催化下叔醇容易产生碳正离子。R3COH + H+ J r3c+ h20碳正离子与羧酸生成烊盐，再脱去质子生成酯o nc0R1- ii-Q-CRgH-4 艮一COCR汀 H+故第三醇的酯化是按烷氧键断裂方式进行2成酰卤反响：0o(1) 3RC-0H + FCb + R-CCl +POCI + HCL0 0(2) rJ! QH+ PCL5 Rc-CL +

6、POCS" HCL3成酸酐反响:用脱水剂(如P2O5)作用或加热失水成酐o H C OHC-HO o HHC-2OH2将羧酸与乙酸酐共热，生成较高级的酸酐2 RCOOH + (CH3CO)2P(RCO)2O +2 CHgCOOH五元环或六元环的酸酐，可由二元羧酸加热分子内失水而得4成酰胺反响:0ch3cooh *nh3CHaWONH斗CHNH2 + H2o、脱羧反响:除甲酸外，乙酸的同系物直接加热都不容易脱去羧基。在特殊条件下也可以 发生脱羧反响。如：0CH；- C-O'Na+ *NaOHNaCO3当一兀羧酸的a 碳原子上有强吸电子基团时，加热100 200 C很容易脱羧CH

7、?直一CH? - UOOHH3 co he02C0CLgP c-OH * CHC5 * C6H00CCH2C00HCH3COOH +C02 !丙二酸的脱酸机理可能如下:0 II*ch3cooh + co2羧酸游离基很容易脱羧:丰COkoble反响科尔贝反响a RTOOK +H20 R尺昇 C02+ Ha + KOHQW丄阳极阴极Hunsdiecker反响洪赛迪克尔反响C6H5CH3COOAg + B立 CCHsBr + C02 * Ar76° C此反响是用羧酸的银盐在溴或氯存在下变成卤代烃，用来合成少一个碳原子的卤代烃。可能历程：00IIIIRCOO理 + Br2 R- C 一OBr

8、 » R- C 0" + 氏RB + CO： mc R- + C02 + Br'四、a H卤代:羧基和羰基一样，能使aH活化，单致活作用比羰基小。但aH在光、 碘、硫或红磷等催化剂存在下被卤素取代。CHsCOOH 恥 CLCHCOOH 跌一CIHCOOHCCCOOH只要控制氯的用量，等到氯增加到达一定的重量时，把反响停止，就可以得 到新制的氯代酸。rch2coohP + BrsBrIRCHCOOH红磷的作用是生成卤代磷。卤代磷的催化剂作用是让羧酸生成酰卤RCHCOOH -盛 J RCH2COBrBfRCH2COBf U RCH= C Br + Br羧酸首先生成酰溴，

9、酰溴a氢互变异构，形成等量的烯醇异构体，使 a碳 上受到极性的卤素正离子的进攻，而卤素负离子那么与质子结合。a 溴代酰卤再和未反响的羧酸交换一个溴原子，生成 a 溴代酸与酰溴，酰溴可以循环使 用。0 0IIIIR-CH-C-Br1十 RCHjCOOHRCHCOOH + RCH2CBr1七BrBr五、复原:羧酸很难用催化氢化法复原，用氢化锂铝能顺利地把羧酸直接复原为一级 醇，且双键不受影响。CH2 =CHCH3COOH 豐覘 Hs° > CH2 = CHCHCHQH Itir氢化锂铝复原时常用溶剂是无水乙醚、四氢呋喃。用锂一甲胺复原羧酸LiRCOOHRCH=NCH3W亚胺第二节羧

10、酸的来源和制备一、来源：CH刃职CHOH羧酸广泛存在自然界。自然界的羧酸大都以酯的形式存在于油、脂、蜡中。油、 脂、蜡水解后可以得到多种脂谯混合物。'0|&CHOHch2ocr自然界中还存在许多特殊的羧酸或其酯。如胆汁中的胆甾酸以及动植物 激素，如前列腺素：以及动植物激素，如前列腺素:前列腺素PGE二制备：氧化法烃的氧化KMnO+石蜡C20CM正烷径 * 邨醇酉帯0応 nolJPcK砸或啓酸，臟丿CCOH伯醇和醛的氧化RCH.OH 宜0II>RCOH产物复杂h-CsHbCHOKMrfD.HQH必g加七* n-CcH13COOH酮的氧化羧化法TJ+插入cO羧基化工二二H艮-

11、Li * COa K-COOU RCOOH；：-插入 c9羰基化_ 11 '：鼻I丄ch3三水解法NaCN»RCNa RCOOHor OH'第四节重要的一元羧酸自学甲酸有酸性和复原性。苯甲酸食品防腐剂CHsCH2OH发酵法乙觀 J ch5cho工业乙酸K1工业HOOC HCHCOOH第五节二元羧酸一我性：IIICHCOOH1-2 + 10to * 1C-7形成三键，稳定，故K1大，H+不易离去,K2小。、反响:1 草酸，丙二酸受热后容易失酸:COOHC00HCOOH_ CHsCOOH + COj扁ICOOH2.丁二酸，戊二酸受热失水，形成稳定的五元环或六元环o3.己二酸和庚二酸受热同时失水，失酸，生成较稳定的五元环和六元酮0HCOOH0Ho H H /C-5H/4 二元酸和二元醇发生反响生成环酯，只限于五元环或六元环。(I )羟基酸的制备。a.瑞福马斯基(Reformatsky )反响：a溴代酸酯，在无水乙醚中以金属锌处理，a溴代酸酯与锌形成有机锌化合物Br 氏02匚田5 + Zn 乍日兀匚田予ZnBr它能与醛和酮加成，不与酯反响：CH3CH2CHO+ ch2co2c2h5ZnBrH无.水匚讎 CH3CH2icH2CO2Etp a.* CH3CCHCH2C