第11章羧酸与其衍生物.PDF

第 11 章 羧酸及其衍生物 O 羧酸 （carboxylic acids ）是含有羧基（ C OH ）的有机化合物。羧酸中的羟基被其 它基团（如烷氧基、卤素、氨基等）取代形成的化合物，称为羧酸衍生物，例如酯 （esters ）、 酰氯 （acryl chlorides ）、酰胺 （amides ）和酸酐 （carboxylic acid anhydrides ）等。羧酸分子中 除去羟基后剩下的基团(RCO-))称为酰基。 O O O O O O R C OH R C OR R C X R C NRR R C O C R 羧酸 酯 酰卤 酰胺 酸酐 羧酸及其衍生物都是很重要的有机化合物，它们都含有酰基，在性质上有一些共同之 处，故将它们放在一起讨论。 11.1 羧酸及其衍生物的结构和命名 11.1.1 羧酸及其衍生物的结构 与醛酮的羰基相似，羧酸及其衍生物分子也含有羰基，羰基碳为 sp2 杂化，碳氧双键中 一个是σ键，一个是π键。 O R C Y 与醛酮不同的是，醛酮中的羰基碳所连的两个基团都为烃基或氢，而羧酸及其衍生物的羰基 碳一端连有一个杂原子（O、N 、X 等），由于这些杂原子上都有孤对电子，可以与羰基形成 p- π共轭，因此这些分子中的C －Y （C—O、C—N 和 C—X ）单键都具有部分双键的性质， 键长变短。 O O - R C R C + O R O R 例如甲酸甲酯中的 C—O 键长（0.1334nm ）比甲醇中的C—O 键长（0.1430nm ）短。 在酰胺分子中，N 原子为 sp2 杂化，它的p 轨道上的孤电子对与羰基共轭共轭作用更强， 1 使得 C—N 键具有很强的双键性质： O O - R C R C + N H N H 2 2 所以，在甲酰胺分子中，不仅 C—N 键的键长（0.1376nm ）比甲胺分子中的 C—N 键键长 (0.1474nm)短，而且两个 N—H 键的键长也有区别，分别为 0.1002 和 0.1014nm 。这说明较 强的p- π共轭致使 C—N 键不能自由旋转。 酰氯分子中，羰基与氯的共轭作用很弱，C—Cl 键基本上无双键性质。 11.1.2 羧酸及其衍生物的命名 对于一些常见的酸酸，可根据其来源叫出俗名。例如，甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的， 称为蚁酸；乙酸是由食用醋中得到的，称为醋酸。一些常见酸酸的俗名如下： HCO H CH CO H CH (CH ) CO H CH (CH ) CO H 2 3 2 3