有机化学10羧酸及其衍生物

1、第十章 羧酸及其衍生物 I. 羧酸II. 取代羧酸III.羧酸衍生物I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应羧酸：分子中含羧基的化合物羧基羧酸：分子中含羧基的化合物 羰基 羟基

2、性质是否与醛酮、醇相同呢？有什么区别呢？羧酸的结构sp2轨道p轨道结构：p-共轭羟基氧上电子密度降低 酸性比醇增强羰基碳上电子密度增高 被亲核试剂进攻的能力 比醛酮弱羧酸的结构羧酸的性质不是醛酮与醇的简单叠加羧酸的分类和命名羧基的数目: 一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸 烃基的类别: 脂肪羧酸、芳香羧酸脂肪烃基的类别: 饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸羧酸的分类和命名系统命名法（命名原则与醛相同） 1.选择含有羧基的最长碳链为主链 2.编号从羧基碳原子开始丁酸（酪酸）2,4,4-三甲基戊酸 3-苯基丙酸 3-甲基-2-丁烯酸CH3CH2CH2COOH举例羧酸的分类和命名蚁酸（甲酸）肉桂酸俗名（根据其来源命

3、名）醋酸（乙酸）巴豆酸(2-丁烯酸)安息香酸（苯甲酸）草酸（乙二酸）羧酸的分类和命名 用希腊字母定位3-甲基丁酸b-甲基丁酸a-萘乙酸 ， ， .(末位) 对应位置：2-，3-，4- I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔

4、-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应羧酸的物理性质C1C3羧酸：液体，易溶于水，刺激性酸味C4C9羧酸：油状液体，腐败恶臭C10以上：蜡状固体，具润滑性。沸点： 羧酸 对应的醇 对应烷烃 原因：分子间较强的氢键 羧酸的物理性质缔合的双分子羧酸的光谱性质1.红外光谱( O=C, -OH) C=O：1700 cm-1左右尖峰 -OH：3000 cm-1左右宽锋（2500-3300 cm-1）2. 1H NMR -OH d : 1013 ppma-C上的H d : 2.02.5 ppm3. 13C NMRC=O d : 170 ppmI. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源

5、与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应羧酸化学性质5.1酸性酰基氢烷基吸电子推电子酸性强酸性弱羧酸水醇羧酸化学性质5.1酸性sp2轨道p轨道羧酸化学性质5.1 酸性羧酸酸性比酚强，可用碳酸氢钠分离Ka羧酸化学性质5.1 酸性Ka

6、 pKa 酸性 取代基对酸性的影响R：推电子基 Ka 酸性 吸电子基 Ka 酸性大多数羧酸pKa在4-5之间，而生物细胞中pH一般在5-9吸电子效应使酸性增强1. 推电子基增多，酸性减弱2. 吸电子数减少，酸性减弱3. 诱导效应随链的增长而减弱5. 取代芳香羧酸，苯环上取代基的影响4. 吸电子效应减弱，酸性减弱练习：酸性强弱排序9 2 5 3 7 8 1 6 4I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性

7、质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应羟基的取代反应羧酸化学性质5.2 羟基的取代反应酸酐酰氯酯酰胺（1）酸酐的生成脱水剂羧酸化学性质5.2 羟基的取代反应用亚硫酰卤制备酰卤是最简便的方法，因为产物除酰卤以外都是气体，容易提纯。（2）酸氯的生成5.2. 羟基的取代反应反应物过量移去生成物酸催化（3）酯的生成5.2. 羟基的取代反应反应机理是什么？（3）酯的生成5.2. 羟基的取代反应同位素标记实验证实（3）

8、酯的生成亲核取代反应（3）酯的生成5.2. 羟基的取代反应酯化速率羧酸铵盐酰胺逆反应腈（4）酰胺的生成2. 羟基的取代反应I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应RCOOH +

9、 H2/Ni 不反应RCOOH + LiAlH4 RCH2OH羧酸化学性质5.3 还原只能用氢化锂铝将其直接还原为醇 LiAlH4选择性还原剂，不能还原双键I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应）

10、5.6二元羧酸的反应5.4 脱羧反应1.a-C原子上有强吸电子基，羧基不稳定，加热脱羧2.柯尔贝反应：羧酸盐电解，脱羧制备对称烃基3.汉斯狄克反应：羧酸银与溴反应，脱羧制备溴代烃I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成酸酐、生成酰胺） 5.3还原反应（LiAlH4） 5.4脱羧反应（柯尔贝反应、汉斯狄克反应） 5.5 a-H卤代反应（赫尔-沃尔哈德-泽林斯基反应） 5.6二元羧酸的反应a-卤代羧酸与相应的醛或酮比较反应活性羧酸化学性质5.5 烃基上的反应或红磷I. 羧酸知识点1. 羧酸的结构与命名2. 羧酸的来源与制法 2.1由烃、醇、醛氧化 2.2由腈、油脂水解 2.3由有机金属化合物制备 2.4丙二酸酯合成法 2.5羧酸的工业制法3. 羧酸的物理性质4. 羧酸的光谱性质5. 羧酸的化学性质 5.1羧酸的酸性 5.2酰化反应（酯化、生成酰卤、生成