《基础化学》第9章-羧酸及羧酸衍生物-课程思政

基础化学第9章羧酸及其衍生物掌握羧酸的结构异构和命名了解羧酸衍生物的结构及命名熟练掌握羧酸的性质及鉴别了解羧酸衍生物的性质学习要求第一节羧酸结构：羧基的结构为一P-π共轭体系：一、羧酸的结构、分类和命名1、羧酸的结构羧酸衍生物酸酐酰卤酯腈酰胺取代酸：卤代酸羟基酸氨基酸2、分类羧基(carboxyl)酰基(acyl)不饱和酸脂肪酸芳香酸饱和烷基芳基羧酸的分类甲酸蚁酸3、命名(1)俗名

乙酸

醋酸

丁酸

酪酸十八酸

硬脂酸(2)普通命名法

-甲基丁酸

-甲基-

-戊稀酸

-羟基戊酸γβαδγβαω（3）系统命名法A、脂肪族羧酸母体：选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.

432118121091

543214-溴丁酸12-羟基-9-十八碳烯酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸B、含环羧酸羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.对甲基苯甲酸羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-环戊基丁酸3–甲基–6–乙基辛二酸乙二酸(草酸)4–己烯酸练一练123451–环戊烯甲酸2–苯基–2–羟基乙酸(扁桃酸)（1）羧酸和羧酸根的结构与性质的关系1、羧酸的结构二、羧酸的化学性质酸性取代反应还原反应脱羧反应

-H反应二、羧酸的化学性质思政元素从事物本质分析问题的科学方法吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.

HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka

3.374.204.73（2）取代基对羧酸酸性的影响（3）芳香羧酸的情况分析取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：

邻>对>间取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻>间>对2、羧基中氢的反应1）酸碱反应强无机酸>羧酸>碳酸>酚pKa 4~56.3510RCOOH+NaHCO3RCOO-Na++CO2+H2O

羧酸可以和碳酸氢钠反应ArONa+CO2+H2OArOH+NaHCO3

酚不能和碳酸氢钠反应2）

羧酸α-H的反应

——赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取代羧酸α-H的反应称为赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应。RCH2COOH+Br2PBr3-HBrRCHCOOHBr定义思政元素(1)培养刻苦钻研的学习态度(2)树立正确的人生观和世界观羧酸衍生物酰卤酸酐酯酰胺取代羟基生成羧酸衍生物羧酸3、羧基上羟基的取代反应

1）形成酰卤酰(基)氯酰(基)溴比较:醇类的卤代羧酸羟基的卤代与醇类的卤代有相似性2）形成酸酐酸酐强除水剂乙酸酐是非法制取毒品海洛因的原料思政元素（1）杜绝毒品，维护社会稳定（2）科技的人文情怀，培养科学兴趣，激发对专业的热爱3）生成酰胺提示：合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺一般的脱羧反应不用特殊的催化剂，而是在以下的条件下进行的。（1）加热（2）碱性条件（3）加热和碱性条件共存反应一般式A-CH2-COOHACH3+CO2当A为吸电子基团，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等时。失羧反应极易进行。加热碱4、脱羧反应通过羧酸钠盐脱羧其他直链羧酸盐与碱石灰热熔的产物复杂，无制备意义。产率一般较低一元羧酸的α碳原子上连有强吸电子集团时，易发生脱羧。洪塞迪克尔（Hunsdiecker）反应，羧酸的银盐在溴或氯存在下脱羧生成卤代烷的反应。此反应可用来合成比羧酸少一个碳的卤代烃。5、羧酸的还原羧酸能用LiAlH4还原RCOOHRCH2OHLiAlH4H2O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。第二节羧酸衍生物L:卤原子(X),

酰氧基(),

烷氧基(－OR),

氨基(－NH2,－NHR,－NR2)酰卤酸酐酯酰胺1.羧酸衍生物的结构一、羧酸衍生物的结构和命名酸酐酰卤酯酰胺腈相应酸名+酐2.羧酸衍生物的命名酰卤和酰胺:根据相应的酰基命名.乙酰氯环己烷甲酰氯对苯二甲酰二氯N,N-二甲基

甲酰胺N-乙基丁二酰亚胺邻苯二甲酰胺ε-己内酰胺酸酐相应酸名+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+醇烃基名+酯乙(酸)酐(aceticanhydride)甲乙(酸)酐(aceticformic

anhydride)乙酸乙酯(ethylacetate)苯甲酸乙酯(ethylbenzoate)分子中含有

结构的环状化合物——内酰胺ε–己内酰胺羧酸衍生物的反应部位：发生反应部位α-氢原子羰基亲核取代反应还原反应与Grignard试剂的反应=O二、羧酸衍生物的化学性质1、水解、醇解和氨解反应通式：与水猛烈反应并放热加热下易反应需催化剂存在下进行水解催化剂存在并长时间回流思政元素分析、联系、推理的科学方法(2)醇解酰氯酸酐醇或酚酯苯甲酰氯苯甲酰乙酯(80%)水杨酸阿司匹林思政元素(1)培养学生创新意识和锲而不舍的探索精神(2)深植奉献精神

阿司匹林是在人们用柳树治病的经验的基础上，经过几代科学家的共同努力才诞生并确立其治疗作用的。在我们享受阿司匹林给人们带来的恩惠时，应该对前人的努力表示敬意。酯交换反应酯醇酯丙烯酸甲酯丁醇丙烯酸丁酯(94%)醇解酯交换反应(3)氨解氨解羧酸衍生物的相对反应活性2.还原反应(1)用氢化铝锂还原酰胺腈酰卤酸酐酯伯醇胺LiAlH4LiAlH4用LiAlH(OR)3还原：酰卤酰胺LiAlH(OR)3醛(2)用金属钠–醇还原Bouveault-Blanc还原法酯用金属钠-醇（乙醇、丁醇、戊醇）还原成伯醇油酸乙酯油醇工业上制备不饱和醇的唯一途径酰氯醛（3）罗森蒙德（Rosenmund）还原法可将酰卤还原为醛。（4）霍夫曼（Hofmann）降级反应

酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用，脱去羧基生成比原料少一个碳的胺的反应，称为霍夫曼降级反应。霍夫曼降级反应是制备纯伯胺的好方法。

3、与格氏试剂反应

具有位阻的酯可以停留在酮的阶段。

快步骤慢步骤立即反应4、酯缩合反应有α-H的酯在强碱（一般是用乙醇钠）的作用下与另一分子酯发生缩合反应，失去一分子醇，生成β-羰基酯的反应叫做酯缩合反应，又称为克莱森（Claisen）缩合。（1）反应历程（2）交叉酯缩合两种不同的有α-H的酯的酯缩合反应产物复杂，无实用价值。无α-H的酯与有α-H的酯的酯缩合反应产物纯，有合成价值。酮可与酯进行缩合得到β-羰基酮。4、酯缩合反应己二酸和庚二酸酯在强碱的作用下发生分子内酯缩合，生成环酮衍生物的反应称为狄克曼（Dieckmann）反应。缩合产物经酸性水解生成β-羰基酸，β-羰基酸受热易脱羧，最后产物是环酮。（3）分子内酯缩合——狄克曼（Dieckmann）反应。思政元素科技的人文情怀，启发科学兴趣，激发对专业的热爱普通命名法：

-溴丁酰溴对氯甲酰苯甲酸IUPAC命名法：2-溴丁酰溴4-氯甲酰苯甲酸练习普通命名法：醋酸酐乙丙酸酐丁二酸酐IUPAC命名法：乙酸酐乙丙酸酐丁二酸酐普通命名法：醋酸苯甲酯

-甲基--丁内酯IUPAC命名法：乙酸苯甲酯

2-甲基-4-丁内酯(CH3)CHCNH2

CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OO2-Methylpropanamide

dimethylpentanamide异丁酰胺N,N-二甲基戊酰胺2-甲基丙酰胺