羧酸及其衍生物5

羧酸及其衍生物演示文稿目前一页\总数四十三页\编于二十二点（优选）羧酸及其衍生物目前二页\总数四十三页\编于二十二点第一节羧酸2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃3目前三页\总数四十三页\编于二十二点一、羧酸的构造和分类2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃4p-π共轭（1）羰基键长：0.123nm（普通羰基0.120nm)

羟基键长：0.134nm（普通羟基0.143nm）（2）键长出现平均化，形成了羧基(-COOH)。1.羧酸结构：目前四页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃5目前五页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃62.羧酸（R-COOH)分类：（1）按烃基R不同：分为脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族羧酸三类。例如，乙酸（脂肪族饱和羧酸）CH2=CH-COOH丙烯酸（脂肪族不饱和羧酸）CH3-COOH环己烷羧酸（脂环族羧酸）苯甲酸（芳香族羧酸）目前六页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃7丁二酸（琥珀酸）顺丁烯二酸（马来酸）乙二酸（草酸）2.按所含羧基的数目：分为一元酸及多元酸CH3-COOH乙酸（醋酸）目前七页\总数四十三页\编于二十二点二、羧酸的命名2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃81.

脂肪酸的命名与脂肪醛的命名相似。选择含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳数称“X酸”，编号从羧基碳原子开始，用阿拉伯数字标明取代基的位置，并将取代基的位次、数目、名称写于酸名前。目前八页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃92.不饱和酸选主链时，应选择同时含有羧基和不饱和键的最长碳链为主链，称为“X烯酸”或“X炔酸”，并需标明不饱和键的位置。（因羧基必在1位，可不标明）如：5－氯－3－戊烯酸2－丁烯酸9-十八碳烯酸（油酸）目前九页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃103.二元羧酸选含两个羧基的最长碳链为主链，称“X二酸”，如：含两个羧基的最长碳链只有两个碳，所以其名称为“乙二酸”，俗名：草酸丁二酸，俗名：琥珀酸2-甲基-3-乙基丁二酸目前十页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃114.芳香酸A.羧基在芳烃侧链上，以脂肪酸为母体。B.羧基连在芳环上，以芳甲酸为母体。3-苯基丙烯酸4-苯基戊酸2-硝基-5-羟基苯甲酸目前十一页\总数四十三页\编于二十二点三、羧酸的物理性质2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃121.羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇还要高（因羧酸分子间能以氢键缔合成二聚体）。2.小分子羧酸可和水混溶（羧酸与水分子之间形成氢键）。

目前十二页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃133.低级饱和脂肪酸(甲酸、乙酸及丙酸)是具有强烈刺激性气味的液体；4.中级的(C4～C9)羧酸是带有不愉快气味的油状液体；5.C10及C10以上的羧酸为无味的蜡状固体，挥发性很低。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是固体。目前十三页\总数四十三页\编于二十二点四、羧酸的化学性质（重点）2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃14p共轭降低了O-H中氧原子上的电子云密度，使O-H键中的共用电子对更偏向于氧一侧，增强了O-H键的极性，利于质子的电离而呈现明显的酸性。p共轭同时还增加了羰基碳上的电子云密度，使其正电性降低，不利于亲核反应，因此不能与HCN、NH2-OH等亲核试剂反应。目前十四页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃15酸性羟基被取代脱羧反应α-氢的反应羧酸的化学反应包括：(1)O—H键的酸性；(2)—H取代反应；(3)—OH基取代反应；(4)C=O亲核加成；(4)脱羧反应目前十五页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃16pKa

羧酸:4～5；碳酸：6.35；苯酚：101.酸性（※羧酸溶于碳酸氢钠溶液，一般酚类不溶，用于两者区别）目前十六页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃17（1）饱和脂肪酸中，与羧基碳原子相连的烷基具有供电子诱导效应（+I），使羧基上的氢较难离解，酸性较甲酸弱。例如，甲酸pKa=3.75;乙酸pKa=4.75（2）当卤素取代羧酸分子中烃基上的氢原子后，由于卤原子（-X）的吸电子诱导效应（-I），卤代酸的酸性将增强。例如，三氯乙酸pKa=0.65；二氯乙酸pKa=1.29；氯乙酸pKa=2.86目前十七页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃18pKa3.404.034.204.31（3）芳香羧酸的酸性强弱同样受取代基的影响（4）吸电子基与羧基离得越近，羧酸酸性越强。α-氯丁酸>β-氯丁酸>γ-氯丁酸（5）吸电子基的电负性越大，相应羧酸酸性越强。氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸>碘乙酸目前十八页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃19酰卤酸酐酯酰胺2.羧基中羟基被取代的反应羧基中的羟基可被其它原子或原子团取代，生成羧酸衍生物。目前十九页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃20（1）酯化反应※

本反应是可逆的，而且反应速度很慢，需要酸作为催化剂。H+（乙酸乙酯）羧酸与醇在酸催化下作用，脱去一分子水生成酯的反应，称为酯化反应。目前二十页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃21（2）酰卤的生成（苯甲酰氯）（乙酰氯）羧酸与PCl3、PCl5、SOCl2等试剂都可以发生羧基中的羟基被取代的反应，生成相应结构的酰氯，此反应中不能用HX反应，酰氯是发生活泼的最常用的酰化试剂之一。目前二十一页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃22（3）酸酐的生成（乙酸酐）

除HCOOH外，羧酸与脱水剂[P2O5或(CH3CO)2O]共热，两分子羧酸则发生分子间脱水生成酸酐。用乙酸酐作脱水剂不仅价格便宜，而且它易于吸水生成乙酸，容易除去，故常用来制备较高级的羧酸酐。羧酸的分子间脱水只适用于制备简单酸酐。目前二十二页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃23

混合酸酐可用酰卤与羧酸盐一起共热的方法来制备。某些二元酸，只需加热即可生成五元环或六元环的酸酐。如：目前二十三页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃24（4）酰胺的生成羧酸与氨或胺反应，先生成铵盐，然后在高温下分解就得到酰胺。目前二十四页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃253.脱羧反应和二元酸的受热反应（1）脱羧：即羧酸脱去羧基（-COOH）的反应。※

一元羧酸较稳定（甲酸除外），直接加热难以脱羧，只有在特殊条件下才发生脱羧变成烃。目前二十五页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃26当α-碳原子上连有－NO2、－C≡N、－CO－、－Cl等强吸电子基时则容易脱羧。如：某些芳香族羧酸不但可以脱羧，且比饱和一元酸容易。如：目前二十六页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃27※乙二酸与丙二酸受热脱羧，变成羧酸。（甲酸）（乙酸）（2）二元羧酸的受热反应（因-COOH间隔不同而异）目前二十七页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃28※

丁二酸、戊二酸及邻苯二甲酸受热时分子内脱水，生成具有五元、六元环的环状酸酐。（丁二酸酐）（邻苯二甲酸酐）目前二十八页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃29※己二酸、庚二酸与Ba(OH)2共热时，分子内既脱羧又失水，生成具有五元、六元环的环酮。（环戊酮）（环己酮）（庚二酸）（己二酸）目前二十九页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃304.羧酸α–H的卤代反应※羧酸α-H的活性比醛酮α-H弱，其卤代反应需要红磷作为催化剂才能发生。羧基中含羰基官能团，与醛酮一样可发生的卤代反应，但羧基对的致活作用比羰基要弱，羧酸的卤代需要在碘、磷、硫等催化下才能发生反应。目前三十页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃31卤代羧酸经反应可转变为其它的取代羧酸或不饱和羧酸。目前三十一页\总数四十三页\编于二十二点五、重要的羧酸（了解）2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃321.甲酸：其结构特殊，因有羧基且含醛基，故既具酸性又有还原性（如能发生银镜反应等，可用于甲酸的定性鉴别）（俗名：蚁酸）另外，甲酸与浓硫酸共热，是实验室制备纯CO的方法之一。目前三十二页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃332.乙酸：俗名醋酸（无水乙酸被称为冰醋酸）。3.乙二酸：俗名草酸，无色透明晶体，通常含两个结晶水，（(COOH)2•2H2O），m.p.=101.5℃，加热至100℃时失水成无水草酸。易溶于水和乙醇，不溶于乙醚等有机溶剂。具有还原性。4.苯甲酸：俗名安息香酸，可做防腐剂。目前三十三页\总数四十三页\编于二十二点第二节羧酸衍生物2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃34目前三十四页\总数四十三页\编于二十二点一、羧酸衍生物的结构和命名2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃351.定义：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的生成物。例如：酰卤酸酐酯酰胺目前三十五页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃362.酰基（乙酰氯）（苯甲酰溴）目前三十六页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃373.命名：（1）酰卤：根据酰基来命名酰卤的命名较为简单，只需将相应酸名中的“酸”换成“酰卤”即可。如：3－甲基丁酸3－甲基丁酰溴Br目前三十七页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃38（2）羧酸酯酯的命名根据醇结构的不同，其命名也稍有不同。一元醇酯的命名一元醇酯的命名，一般是由“相应的酸名＋相应的醇名”并去掉“醇”字，换成“酯”。如：目前三十八页\总数四十三页\编于二十二点2023/5/1中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃39多元醇酯的命名，与一元醇酯的命名稍有不同。

先写醇名后面接酸名，称“某醇某酸酯”。乙二醇二乙酸酯丙三醇三硝酸酯硝化甘油季戊四醇四硝