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第十二章　羧酸及其衍生物 基础化学 第十二章　羧酸及其衍生物 前页 后页 首页 基础化学 前页 后页 首页 第二节　羧酸衍生物 第一节　羧酸 学习目标 课后习题 首页 ?学习目标： ?了解羧酸及其衍生物的分类和命名； ?掌握诱导效应对羧酸酸性影响的规律； ?学会对羧酸酸性的强弱进行比较、判断羧酸衍生物性质上的差别； ?能对羧酸混合物进行检验、分离、提纯； ?掌握羧酸及其衍生物的化学性质，应用羧酸及其衍生物的性质进行有机合成。 羧酸：分子中含有羧基（—COOH）的化合物。 羧酸除甲酸外，都可以看做是烃分子中的氢原子被羧基取代而生成的化合物。 羧酸衍生物：羧酸中羧基上的羟基被其它原子或基团取代后的产物。主要包括酰卤、酸酐、酯和酰胺。羧酸及其衍生物广泛存在于自然界中，例如，水果中含有柠檬酸、苹果酸；草本植物中含有草酸的钙盐和钾盐；花果中含有低级脂肪酸；动植物油中含有高级脂肪酸酯等。 ?思考： ?第一节　羧酸 ?一、羧酸的结构、分类和命名 ?二、羧酸的性质及应用 （一）羧酸的物理性质 　　饱和一元羧酸中，C3以下的羧酸是具有强烈酸味的刺激性液体，C4-C9的羧酸是具有腐败臭味的油状液体，C10以上的羧酸为蜡状固体。脂肪族二元羧酸及芳香羧酸都是结晶固体。 　　饱和一元羧酸的沸点和熔点变化总趋势都是随碳链增长而升高，但熔点变化的特点是呈锯齿状上升，即含偶数碳原子羧酸的熔点比前后两个相邻的含奇数碳原子羧酸的熔点高。 常见的羧酸名称及物理常数 常见的羧酸名称及物理常数 　　（二）羧酸的化学性质及应用 　　羧酸的化学性质主要由官能团羧基决定。而羧基是由羰基和羟基直接相连而成，但由于两者相互作用，使羧酸分子具有特有的性质，并不是羰基和羟基性质的简单加合。羧酸分子中发生化学反应的主要部位： 羧酸的化学性质及应用 B E C D A 1.酸性 2.羧基中的羟基被取代 3.羰基的还原 5.α-H被取代 4.脱羧反应 后页 继续点击 　　1.酸性 　　羧酸呈明显的弱酸性，在水溶液中能电离成羧酸根离子和质子。 　　因此，羧酸能与氢氧化钠反应生成羧酸盐和水。 　　羧酸的酸性比苯酚和碳酸的酸性强，因此羧酸能与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成羧酸盐。 　　当羧酸的烃基上（特别是α-碳原子上）连有电负性大的基团时，由于它们的吸电子诱导效应，使氢氧间电子云偏向氧原子，氢氧键的极性增强，促进解离，使酸性增大。基团的电负性愈大，取代基的数目愈多，距羧基的位置愈近，吸电子诱导效应愈强，则使羧酸的酸性更强。 　　在苯甲酸分子中，由于苯基与羧基连接，电子效应使其酸性比甲酸弱，而比乙酸、丙酸和苯乙酸强。 　　取代基对芳香酸酸性的影响也有同样的规律。当羧基的对位上连有硝基、卤素原子等吸电子基时，酸性增强；而对位连有甲基、甲氧基等斥电子基时，则酸性减弱。至于邻位取代基的影响，因受位阻影响比较复杂，间位取代基的影响不能在共轭体系内传递，影响较小 。 羧酸的化学性质及应用 　　2.羧基中的羟基被取代 　　(1)酰卤的生成 羧酸与三氯化磷、五氯化磷、氯化亚砜（SOCl2）等作用时，生成酰氯。 　　(2)酸酐的生成 在脱水剂的作用下，羧酸加热脱水，生成酸酐。 　　一些二元酸在加热下即可发生分子内脱水，生成五元或六元环状酸酐。 　　(3)酯的生成 酯化反应：羧酸与醇在酸（如浓硫酸）的催化作用下生成酯的反应。 　　(4)酰胺的生成 在羧酸中通入氨气或胺，首先生成铵盐，铵盐加热脱水生成酰胺。 　　羧酸与芳胺作用可直接得到酰胺。 羧酸的化学性质及应用 　　3.羰基的还原 　　一般条件下羧酸不容易被还原。只有在强还原剂（如LiAlH4）的作用下，羧基可以被还原成羟基，在实验室中可用此法制备结构特殊的伯醇。 　　此法不但产率高，而且不影响碳碳双键。 羧酸的化学性质及应用 　　4.脱羧反应  脱羧反应：羧酸分子脱去羧基放出二氧化碳的反应。 　　其它羧酸的碱金属盐脱羧时，由于副反应多，产率低，不易分离，在合成上无使用价值。 羧酸的化学性质及应用 　　5.α-H被取代 　　羧基和羰基一样，能使α-H活化。但羧基的致活作用比羰基小，所以羧酸的α-H卤代反应需用在红磷等催化剂存在下才能顺利进行。 　　羧酸中的多个α-H都可以被取代，生成α-卤代烃。 羧酸的化学性质及应用 ?三、重要的羧酸 前页 ?第二节　羧酸衍生物 ?一、羧酸衍生物的命名 羧酸衍生物：羧酸分子中的羟基被其它原子或基团取代后生成的化合物。 　　羧酸分子中去掉羟基后剩余的基团称为酰基。 ?二、羧酸衍生物的性质及应用 （一）羧酸衍生物的物理性质 酰氯是具有强烈刺激性气味的液体或低熔点固体，不溶于水低级酰氯遇水容易水解放出氯化氢。酰氯的沸点比相应的羧酸低，这是因为