(蚁酸)乙酸.PPT

第一节 羧 酸 —、羧酸的分类和命名 (一) 分类 根据烃基的结构不同，分为脂 肪酸和芳香酸。脂肪酸又分为饱 和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。 按分子中羧基的数目，又可分为 一元、二元及多元羧酸。 (二) 命名 羧酸常用俗名和系统命名。 俗名：许多羧酸最初是从天然产 物中得到的，因此常根据来源而得 得名。如甲酸最早从蚂蚁中得到， 故得名蚁酸；乙酸是食醋的主要成 分，因此称为醋酸。 HCOOH CH3COOH 甲酸(蚁酸) 乙酸(醋酸) 系统命名：原则与醛相似。脂肪酸是选 择含有羧基的最长碳链作为主链，根据主 链碳原子的数目称为某酸。有侧链或取代 基时，从羧基碳原子开始用阿拉伯数字对 主链编号，也常用希腊字母，把与羧基直 接相连的碳原子的位置定为α位，依次为 β、γ、δ…，如果有取代基，则将取代 基的位次、数目和名称写于“某酸”之前。 例如： 脂肪二元酸的命名是选择含有2 个羧基的最长碳链作为主链，称为 某二酸。例如： HOOC-COOH 乙二酸(草酸) HOOC-CH2-CH2-COOH 丁二酸(琥珀酸) 不饱和脂肪酸命名时，选择含羧 基和不饱和键在内的最长碳链作主 链，称为某烯酸，并把不饱和键的 位置写在“某烯酸”之前。当主链碳 原子的数目大于 10时，则在中文小 写数字后加1个“碳”字。例如： 芳香酸是把芳烃基作为取代基进 行命名。例如： 羧酸去掉羧基中的羟基，所余下的 原子团称为酰基，按原来羧酸的名称 而叫做某酰基。例如： 二、羧酸的结构和化学性质 羧酸的化学性质主要由其官能 团—羧基所决定，羧基是由羰基 和羟基直接相连而成，但羧酸的 化学性质并不是羰基和羟基性质 的加合，而是具有羧基自身的性 质。 羧基中的碳原子为sp2杂化 ，碳原 子的3个sp2杂化轨道分别与2个氧原子 、l个烃基的碳原子或1个氢原子形成3 个σ键，并处于同一平面上，羧基碳 原子余下的1个未杂化的p轨道与羰基 氧原子的p轨道平行重叠形成π键。 该π键与羟基中氧原子上含未共用电 子对的p轨道相互重叠，形成p－π共 轭体系。如图所示： 在p－π共轭体系中，羟基氧原子上的 电子云向羰基转移，导致羟基氧上的电子 云密度有所降低，羧基碳上的电子云密度 有所增加。因此，p－π共轭效应的结果， 使氧氢间电子云更偏向氧原子，有利于羟 基中氢原子的解离，故羧酸表现出明显的 酸性；羰基碳的正电性减弱，不易与亲核 试剂(如HCN、NaHSO3等)发生加成反应。 (一) 酸性 羧基中的氢易于离解，具有明 显的酸性，能与碱中和生成盐 和水。 羧酸是弱酸，饱和一元羧酸的pKa 一般在3－5之间，但比碳酸(pKa1＝ 6.38)和酚类(苯酚pKa＝9.96)较强, 因 此羧酸能分解碳酸氢钠，同时放出二 氧化碳，而酚则不能，利用这个性质 可以区别羧酸和酚类化合物。 (二) 羧基中羟基的取代反应 羧基中的羟基在一定条件下， 可被烃氧基(-OR)、卤素(-X)和 酰氧基取代，分别生成酯、酰 卤和酸酐等羧酸衍生物 1. 酯的生成 羧酸与醇在强酸(如硫 酸等)催化下，生成酯和水的反应， 称为酯化反应。酯化反应为可逆 反应。 3. 酸酐的生成 羧酸与脱水剂(如五氧化二磷等) 共热，2个羧基脱去一分子水形 成酸酐。例如： (三)α-氢的卤代反应 羧酸的α-氢与醛酮分子中的α-氢 相似，受羧基吸电子作用的影响, 具 有一定的活泼性。但因羧基中的p－ π共轭效应，其致活作用比羰基弱。 在少量红磷等催化剂作用下，羧酸 分子中的α-氢可被卤素取代，生成 α-卤代酸，且α-氢是逐步被取代的。 (四) 脱羧反应 羧酸失去羧基放出二氧化碳的反 应，称为脱羧反应。一元羧酸不易 脱羧，但在特殊条件下可以发生脱 羧反应。 (五) 二元羧酸的受热反应 二元羧酸除可以发生羧基的所有 反应外，由于分子中2个羧基的相 互影响，又有某些特殊性质。