吉林大学《有机化学》课件-第10章 羧酸和取代羧酸.pptVIP

羧酸是分子中含有羧基 ( -COOH ) 的一类有机化合物。 羧酸 常用俗名 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 命名含脂环和芳环的羧酸时，以脂环和芳环作取代基，脂肪酸作母体。 4-环已基戊酸 p-π共轭的结果： 羧酸的酸性与成盐 酸性影响因素 羧基上羟基的取代 羧酸的还原 脱羧反应 二元羧酸的热分解反应 甲酸 草酸（乙二酸） 取代羧酸 羟基酸的分类 醇酸受热脱水反应 随着羟基位置不同，脱水方式也不同。 10-32 羟基酸 酮酸 多官能团的命名：前面的为母体，后面的为取代基 -COOH -SO3H -(CO)2O -COOR -COCl -CONH2 -CN -CHO -CO- -OH(醇酚) -SH -NH2 -C≡C- ＞C=C＜ -OR -R -X -NO2 10-33 羟基酸 醇酸 酚酸 羟基酸的命名 常用俗名 乳酸 柠檬酸 水杨酸 HOOCCH2CH(OH)COOH 苹果酸 化学性质 相互影响的特性： 氧化, -H2O, 成酯等 酸性，成酯等 FeCl3呈色 醇酸： 酚酸： 受热脱水 受热脱羧 10-34 √ α-醇酸受热两分子间脱水生成交酯 10-35 β-醇酸受热分子内脱水生成α,β-不饱和酸 α,β-不饱和羧酸 γ,δ -醇酸受热分子内脱水生成内酯 10-36 10-37 酮酸 　酮酸常用普通命名法来命名。以羧酸为母体。 　根据酮羰基和羧基的相对位置不同，酮酸可分为α、β、γ……酮酸。 3-丁酮酸（乙酰乙酸） CH3COCOOH 丙酮酸 HOOCCOCH2COOH 丁酮二酸 (草酰乙酸 ） CH3COCH2COOH （β-丁酮酸） * 其结构通式：R—COOH 羧酸分子中的烃基中的H被其它原子或基团取代后的化合物，称为取代羧酸。 第10章 羧酸和取代羧酸 10-1 卤代酸 羟基酸 氨基酸 酮酸 (一) 羧酸的分类和命名 10-2 羧基 酰基 不饱和酸 脂肪酸 芳香酸 饱和烷基 芳基 羧酸的分类 HCOOH 蚁酸 CH3COOH 醋酸 油酸 草酸 琥珀酸 HOOCCOOH HOOCCH2CH2COOH 10-3 安息香酸 马来酸 富马酸或 延胡索酸 羧酸的命名 3-己烯二酸 （1）主链：选择含有羧基最长的碳链； （2）编号：从羧基一端开始； （3）命名：如有侧链，其位次、数目、名称写在母体之前。 羧酸的系统命名原则与醛相似： CH3CH=CHCOOH 2-丁烯酸 HOOCCH2CH=CHCH2COOH 3-甲基丁酸 (β-甲基丁酸) 10-4 高级烯酸在碳数后加“碳”字 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH-(CH2 )7 COOH 9,12-十八碳二烯酸 3-苯基丙酸 10-5 (二) 羧酸的结构 3条杂化轨道形成3个σ键，未参与杂化的 p 轨道与羰基 O 的 p 轨道形成一个π键 羧基碳采用 sp2 杂化 羟基氧的 p 电子与π键形成 p-π共轭 10-6 键长平均化 甲酸的 C=O 123pm 醛的 C=O 122pm 甲酸的 C—O 136pm 醇的 C—O 143pm 10-7 O—H极性增强，表现出明显的酸性 羰基不典型，不利于羰基的亲核加成反应 10-8 (三) 羧酸的物理性质 羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点要高，因为两个羧酸分子之间能通过两个氢键相互结合，形成二缔合体。 例如：乙酸和正丙醇的 相对分子质量均为60，乙酸的沸点118℃，正丙醇的沸点97.2℃。 10-9 有两个完全 等价的共振式 羧酸根负离子的共振式与稳定性 (四) 羧酸的化学性质 + + + 3~5 RCOOH - + + 10 ArOH - - + 16~19 ROH NaHCO3 NaOH Na pKa 10-10 酸性： RCOOH H2CO3 ArOH H2O ROH 6.5 10 15.7 pKa 16~19 3~5 10-11 改善药物的水溶性，增加给药途径 从动植物中提取含羧基的有效成分 青霉素G 分离和纯化有机化合物 应用： 10-12 羧酸或胺类外消旋体的拆分 10-13 主要为电子效应 A为吸电子基团，酸性增强 D为推电子基团，酸性减弱 CH2FCOOH CH2ClCOOH CH2BrCOOH 酸性排列顺序： CH3CH2CHClCOOH CH3CHClCH2COOH CH2ClCH2CH2COOH 诱导效应的影响 pKa 2.66 2.86 2.90 pKa 2.