羧酸及其衍生物

羧酸及其衍生物第1页，课件共58页，创作于2023年2月羧酸衍生物:酰卤酸酐酯酰胺羧酸:的化合物.分子中含有羧基第2页，课件共58页，创作于2023年2月本章内容第一节羧酸第二节羧酸衍生物第三节碳酸衍生物第3页，课件共58页，创作于2023年2月第一节羧酸羧酸的分类和命名羧酸的物理性质羧酸的化学性质重要代表物第4页，课件共58页，创作于2023年2月1.分类按羧基所连烃基的不同：按分子中羧基的数目的不同：一元酸二元酸三元酸乙酸2-丁烯酸环戊烷甲酸苯甲酸

脂肪族羧酸

脂环族羧酸芳香族羧酸杂环羧酸第5页，课件共58页，创作于2023年2月甲酸蚁酸2.命名俗名

乙酸

醋酸

丁酸

酪酸十八酸

硬脂酸第6页，课件共58页，创作于2023年2月系统命名法A.脂肪族羧酸选含羧基(和不饱和键)在内的最长碳链为主链：-X\-OH等均为取代基，含不饱和键的称之为“烯酸”，含两个羧基的称之为“二酸”：

4321543214-溴丁酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸第7页，课件共58页，创作于2023年2月B.含环羧酸：羧基与环相连:芳烃(或脂环烃)名称+“甲酸”.对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸羧基与侧链相连:将苯环作为取代基.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸第8页，课件共58页，创作于2023年2月第一节羧酸羧酸的分类和命名羧酸的物理性质羧酸的化学性质重要代表物第9页，课件共58页，创作于2023年2月状态：气味:由于羧酸能与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.

水溶性:C1～C9为液体，C10以上为固体。C1～

C3有刺激性气味，C4～

C9有腐败气味。熔点:随着分子量的增加呈锯齿形地增高。第10页，课件共58页，创作于2023年2月比相对分子质量相同的醇的沸点高,因为羧酸分子之间可形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体.例如:沸点:第11页，课件共58页，创作于2023年2月第一节羧酸羧酸的分类和命名羧酸的物理性质羧酸的化学性质重要代表物第12页，课件共58页，创作于2023年2月断O-H键酸性羰基生成羧酸衍生物还原为亚甲基断C-C键

脱羧，失去CO2α氢卤代第13页，课件共58页，创作于2023年2月1.羧酸的酸性①羧基的结构与羧酸酸性羰基C,O原子均为sp2杂化，存在p-π共轭体系，O-H键电子密度减小，羧酸的酸性比醇强._一些化合物的酸性:

4~5~15.7416~19~25~34~50两个C-O键等长第14页，课件共58页，创作于2023年2月任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性,反之酸性减弱.主要讨论诱导效应的影响.影响酸性的因素__吸电子基

供电子基酸性增强酸性减弱第15页，课件共58页，创作于2023年2月吸电子基的影响实例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/pKa距羧基不同距离2.864.04.52第16页，课件共58页，创作于2023年2月供电子基的影响实例3.754.755.07pKa*饱和一元羧酸中，甲酸的酸性最强。第17页，课件共58页，创作于2023年2月二元羧酸的酸性：ka1：因吸电子基羧基的存在而变大；ka2：COO-的存在而变小；但随着两个羧基距离的增大，这一影响将变弱。第18页，课件共58页，创作于2023年2月②成盐羧酸的酸性（pKa=4~5）比无机酸弱，比碳酸（pKa=6.36）强,可以与氢氧化物、金属氧化物反应

利用羧酸的酸性和羧酸盐可溶于水的性质，可把羧酸与非酸性化合物分开.第19页，课件共58页，创作于2023年2月2.羧酸衍生物的生成①酰卤的生成卤化试剂:PCl3PCl5SOCl2即羧基中的羟基被取代亚硫酰氯或二氯亚砜此方法最常用第20页，课件共58页，创作于2023年2月②酸酐的生成脱水剂作用下的分子间脱水反应常见脱水剂：P2O5第21页，课件共58页，创作于2023年2月③酰胺的生成I.酸碱中和生成羧酸铵;II.加热脱水生成酰胺;III.若结构允许，进一步脱水得到腈。第22页，课件共58页，创作于2023年2月不同酰胺及腈的生成：RC≡N腈的水解则是其逆反应△第23页，课件共58页，创作于2023年2月④酯的生成酯化反应可逆,可采取使一种原料过量,或反应过程中除去一种产物的方法来提高酯的产率.

机理不同于无机酸与醇的反应.＊＊第24页，课件共58页，创作于2023年2月酯化反应历程如下：第25页，课件共58页，创作于2023年2月3.还原羧酸可被四氢锂铝还原为醇：羧酸很难被还原，只能用强还原剂LiAlH4

才能将其还原为相应的伯醇。H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸还原。

第26页，课件共58页，创作于2023年2月4.α-氢的反应在日光或少量红磷存在下，氯或溴可取代α-氢原子.第27页，课件共58页，创作于2023年2月5.

二元羧酸的受热反应①乙二酸、丙二酸加热：脱羧丙二酸的脱羧反应是所有在羧基的β位有-C=O基团的化合物，如烷基丙二酸、β-酮酸等共有的反应。

第28页，课件共58页，创作于2023年2月②丁二酸、戊二酸加热：分子内脱水，成环状酸酐丁二酸酐第29页，课件共58页，创作于2023年2月③已二酸、庚二酸加热：既脱羧又脱水，成环酮Ba(OH)2Ba(OH)2第30页，课件共58页，创作于2023年2月6.苯环上的取代反应第31页，课件共58页，创作于2023年2月第一节羧酸羧酸的分类和命名羧酸的物理性质羧酸的化学性质重要代表物第32页，课件共58页，创作于2023年2月⑴甲酸的酸性显著高于其它饱和一元酸。⑵甲酸具有还原性，能发生银镜反应。⑶甲酸也能使高锰酸钾溶液退色。

⑷甲酸具有杀菌力，可作消毒或防腐剂。⑸甲酸与浓硫酸加热，则分解生成一氧化碳和水。1.甲酸特性

氧化成碳酸第33页，课件共58页，创作于2023年2月2.丁烯二酸：顺反异构体

①熔点:反式〉顺式（反式晶格排列更紧密）②酸性：Ka1：顺式〉反式；Ka2：反式〉顺式

（与诱导效应和氢键有关）③

顺、反的关系：第34页，课件共58页，创作于2023年2月脱羧：还原性：3.草酸第35页，课件共58页，创作于2023年2月本章内容第一节羧酸第二节羧酸衍生物第三节碳酸衍生物第36页，课件共58页，创作于2023年2月第二节羧酸衍生物羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的化学性质第37页，课件共58页，创作于2023年2月1.羧酸衍生物的结构酰卤酸酐酯酰胺它们经简单的水解反应可转变为羧酸.第38页，课件共58页，创作于2023年2月2.羧酸衍生物的命名酰卤和酰胺:根据相应的酰基命名.乙酰氯环己基甲酰氯对苯二甲酰氯N-乙基丁二酰胺邻苯二甲酰胺第39页，课件共58页，创作于2023年2月酸酐：相应酸名+“酐”丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐邻苯二甲酸酐酯：氯乙酸异戊酯丁炔二酸二乙酯β-萘甲酸乙烯酯酸名+醇母体名+“酯”第40页，课件共58页，创作于2023年2月第41页，课件共58页，创作于2023年2月第二节羧酸衍生物羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的化学性质第42页，课件共58页，创作于2023年2月酰胺有分子间氢键缔合作用,故:状态除甲酰胺外,其他酰胺均为固体.沸点和熔点氮上氢被取代后,由于氢键消失而显著降低.

b.p.82℃28℃-20℃m.p.221℃204℃165℃水溶性低级酰胺溶于水.N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺可与水混溶,是很好的极性溶剂.低级酸酐为无色液体，具有不愉快的气味；高级酸酐为固体，没有气味。酰氯为无色液体或低熔点固体，具有强烈的刺激性。挥发的酯具有芳香气味。第43页，课件共58页，创作于2023年2月第二节羧酸衍生物羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的化学性质第44页，课件共58页，创作于2023年2月羰基亲核取代反应还原反应RHHOZα氢Claisen酯缩合羧酸衍生物的球棒模如下(Z=Cl,OCR,OR’,NH2等):第45页，课件共58页，创作于2023年2月氧负离子中间体2亲核取代反应机理第46页，课件共58页，创作于2023年2月与水猛烈反应并放热加热下易反应需催化剂存在下进行催化剂存在并长时间回流1.水解NH3特点：a.均有羧酸生成。

b.活性：酰卤>酸酐>酯>酰胺第47页，课件共58页，创作于2023年2月2.醇解酯交换反应特点：a.醇解产物是酯。

b.酯的醇解为酯交换.第48页，课件共58页，创作于2023年2月3.氨解产物是酰胺第49页，课件共58页，创作于2023年2月4.酰胺的酸碱性酰胺二酰亚胺氢原子受两个酰基的影响,易以质子的形式被碱夺去,酸性比酰胺强,形成的盐稳定.p-π共轭使得酰胺N原子电子密度降低，成为中性物质.即碱性消失第50页，课件共58页，创作于2023年2月5.酯缩合反应——Claisen缩合

两分子酯在EtONa作用下起缩合反应生成β—酮酸酯.第51页，课件共58页，创作于2023年2月注意：克来森酯缩合一般是在两个相同的酯间进行。

又如：第52页，课件共58页，创作于2023年2月本章内容第一节羧酸第二节羧酸衍生物第三节碳酸衍生物第53页，课件共58页，创作于2023年2月碳酸碳酸很不稳定，不能以游离状态存在什么是碳酸第54