有机化学课件10.ppt

目 录 醇与酸发生酯化反应的活性顺序为： 羧酸相同时，醇的活性顺序为： 醇相同时，羧酸的活性顺序为： 4.酰胺的生成 酰胺 （三）二元羧酸的反应 1.乙二酸、丙二酸 脱羧反应：羧酸失去羧基放出CO2的反应 脱羧 3.己二酸、庚二酸 2.丁二酸、戊二酸 脱水 既脱羧又脱水 第二节 取代羧酸 （Substituted carboxylic acid） 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子 团取代后的化合物称为取代羧酸。 卤代酸 羟基酸 羰基酸 氨基酸 一、羟基酸 (一) 分类 (二) 羟基酸命名 1、醇酸 羟基丁二酸 （苹果酸） 3-羟基-3-羧基戊二酸 (柠檬酸、枸橼酸) 2、酚酸 邻羟基苯甲酸 （水杨酸） 间羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸 3,4,5-三羟基苯甲酸 (没食子酸) (三) 羟基酸的性质 1、物理性质（自学） 2、化学性质 (1) 酸性 具有醇、酚和羧酸的通性，羟基和羧基的影响又具有特殊性质。 一般醇酸的酸性强于相应的羧酸；羟基离羧酸越近，酸性越强。 pKa * 第十章 羧酸和取代羧酸 （Carboxylic acid and substituted carboxylic acid） 分子中含有羧基（－COOH）的有机物称为羧酸。 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团取代后的化合物，称为取代羧酸。 自然界中，羧酸常以游离态、羧酸盐或羧酸衍生物的形式广泛存在于动植物中；天然产物蛋白质、脂肪和碳水化合物的主要官能团也属此类，生物体内大多数代谢反应都发生在这些官能团上或发生在强烈地受它们影响的相邻位置上。因此，羧酸及取代羧酸和 醛酮一样，无论在有机合成还是在生物合成上都是非常重要的。 10.1 羧酸(2学时) 10.2 取代羧酸（2学时） 一、羧酸的结构、分类和命名 二、羧酸的物理性质 三、羧酸的化学性质 （一） 羧酸的酸性与成盐 （二） 羧酸衍生物的生成 （三） 二元羧酸的脱羧反应 第一节 羧 酸 一、羧酸的结构、分类和命名 (一)羧酸结构 p-π共轭 X－射线衍射证明甲酸分子中羰基双键键长123pm （ 较正常羰基键长122pm略长）， 碳氧单键键长136pm（较醇中的C－O单键键长143pm短）。 当羧基离解为负离子后， X－射线衍射证明，甲酸根负 离子的两个C－O键键长都是 127pm。 说明键长部分平均化。 负电荷完全均等地分布在 O－C－O链上，即两个C－O 键键长完全平均化， （二）分类 除甲酸外，羧酸是由烃基和羧基两部分构成。 1、根据烃基R的不同分为 脂肪酸 脂环酸 芳香酸 2、根据烃基是否饱和分为 饱和酸 不饱和酸 3、根据羧基的数目分为 一元酸 多元酸 （三）命名 羧酸的名称常用俗名，一些俗名常由其来源而 得，如：蚁酸（甲酸）、醋酸（乙酸）。许多羧酸 的俗名在实际生活和工作中用得很普遍。 软脂酸（十六酸） 硬脂酸（十八酸） 安息香酸（苯甲酸） 草酸（乙二酸） 琥珀酸（丁二酸） 肉桂酸（ 3-苯基丙烯酸） 羧酸的系统命名与醛基本相同。 3－甲基丁酸 (β－甲基丁酸) 顺－丁烯二酸 二、羧酸的物理性质 1、为什么羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的 沸点高的多？ 2、为什么偶数碳原子羧酸的熔点比它前后相邻两 个奇数碳原子同系物的熔点高？ 自学 三、羧酸的化学性质 羧酸的羧基由于羰基和羟基氧的 p－? 共轭，降低了羰基碳原子的正电性，不利于羰基发生亲核加成反应，而羟基中氧氢键的极性增大，有利于氢原子的离解，因而显示酸性。 (一) 羧酸的酸性与成盐 1、酸性 羧酸解离出氢离子后，羧酸根 负电荷通过p－? 共轭平均分布 在羧酸根上，使羧酸根能量降 低而稳定。 常见的一元羧酸 pKa 为3－5，因此它们是弱酸， 但比碳酸（pKa为6.5）酸性强。 利用这一性质可用溶解度实验将不溶于水的 羧酸、酚类和醇类区别开来： 例1 下列化合物的酸性由强到弱的顺序是 A 乙酸?碳酸?乙醇?苯酚 B乙酸?苯酚?碳酸?乙醇 C碳酸?乙酸?苯酚?乙醇 D乙酸?碳酸?苯酚?乙醇 溶解 溶解 （－） （－） 影响羧酸酸性的因素： a. 电子效应 就电子效应来讲，凡能使羧基电子云密度降低 的吸电子基团，将使羧酸酸性增强，如硝基、卤素 碳碳双键和三键等；反之供电子基团，使酸性减弱 如烷基。 稳定性 取代基对酸性强弱的影响与取代基的性质有关， 还与其