第13章 羧酸及其衍生物课件.ppt
第13章 羧酸及其衍生物第1页，此课件共40页哦13.1 羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名13.2 羧酸的制法羧酸的制法 (醇醛烯芳烃氧化、腈水解、金属有机物醇醛烯芳烃氧化、腈水解、金属有机物+CO2)13.3 羧酸的物理性质羧酸的物理性质13.4 羧酸的化学性质羧酸的化学性质 (酸性、生成羧酸衍生物、还原为醇、脱羧酸性、生成羧酸衍生物、还原为醇、脱羧)羧酸羧酸第2页，此课件共40页哦13.8 羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的结构和命名13.9 羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质13.10 酰基碳上的亲核取代酰基碳上的亲核取代(加成加成-消除消除)反应反应 (水解、醇解、氨解、与格氏试剂反应水解、醇解、氨解、与格氏试剂反应)13.11 各类羧酸衍生物及其重要代表物各类羧酸衍生物及其重要代表物 (酰氯、酸酐、酯、酰氨酰氯、酸酐、酯、酰氨)羧酸衍生物羧酸衍生物第3页，此课件共40页哦13.1 羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名13.1.1 羧酸的结构羧酸的结构官能团：官能团：CO2H第4页，此课件共40页哦(1)羧酸的分类：羧酸的分类：RCOOH根据根据R的性质的性质 脂肪羧酸、芳香羧酸；脂肪羧酸、芳香羧酸；饱和羧酸、不饱和羧酸；饱和羧酸、不饱和羧酸；根据羧酸数目根据羧酸数目 一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸；一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸；根据天然来源根据天然来源 蚁酸、醋酸、苹果酸、酒石酸蚁酸、醋酸、苹果酸、酒石酸第5页，此课件共40页哦(2)羧酸的命名羧酸的命名:u 选取含羧基的最长碳链选取含羧基的最长碳链主链主链u 从靠近羧基的一端开始编号从靠近羧基的一端开始编号u 取代基、重键的位置用阿拉伯数字标出取代基、重键的位置用阿拉伯数字标出 3,5-二甲基己酸二甲基己酸3,5-二甲基二甲基-3-己烯酸己烯酸第6页，此课件共40页哦丙二酸丙二酸3-甲基己二酸甲基己二酸二元酸二元酸 选择分子中含有两个羰基的碳原子在内的最长碳选择分子中含有两个羰基的碳原子在内的最长碳链作主链，称为某二酸链作主链，称为某二酸.第7页，此课件共40页哦4-甲基甲基苯甲酸苯甲酸2-(4-甲基苯基甲基苯基)-丙酸丙酸3-苯基苯基-2-丙烯酸丙烯酸对苯二甲酸对苯二甲酸环己烷甲酸环己烷甲酸环己烷环己烷-1,3-二甲酸二甲酸第8页，此课件共40页哦13.2 羧酸的制法羧酸的制法13.2.1 氧化法氧化法(K2Cr2O7-H2SO4、CrO3-HOAc、KMnO4、HNO3)醇、醛、芳烃、炔、烯、酮的氧化醇、醛、芳烃、炔、烯、酮的氧化醇、醛的氧化醇、醛的氧化第9页，此课件共40页哦第10页，此课件共40页哦烯的氧化：烯的氧化：第11页，此课件共40页哦芳烃侧链芳烃侧链-氧化氧化：第12页，此课件共40页哦13.2.2 水解法水解法:由腈水解由腈水解第13页，此课件共40页哦羧酸衍生物水解羧酸衍生物水解三卤代苯甲烷的水解三卤代苯甲烷的水解第14页，此课件共40页哦13.2.3 有机金属化合物与有机金属化合物与CO2制备制备用来制备多一个碳的羧酸用来制备多一个碳的羧酸第15页，此课件共40页哦13.3 羧酸的物理性质羧酸的物理性质低级羧酸是具有臭味的液体，高级羧酸是无臭固体；低级羧酸是具有臭味的液体，高级羧酸是无臭固体；羧酸的沸点高于质量相近的醇羧酸的沸点高于质量相近的醇双分子缔合；双分子缔合；低级羧酸溶于水，但高级羧酸不溶于水，能溶于低级羧酸溶于水，但高级羧酸不溶于水，能溶于 酒精，乙醚等有机溶剂。酒精，乙醚等有机溶剂。第16页，此课件共40页哦13.4 羧酸的化学性质羧酸的化学性质-H的反应的反应羰基的亲核加成，还原。羰基的亲核加成，还原。酸性酸性脱羧反应脱羧反应羰基的亲核加成，然羰基的亲核加成，然后再消除（表现为羟后再消除（表现为羟基的取代）。基的取代）。第17页，此课件共40页哦13.4.1 酸性和成盐酸性和成盐弱酸，比碳酸酸性强弱酸，比碳酸酸性强第18页，此课件共40页哦13.4.2 卤代酸的酸性、诱导效应卤代酸的酸性、诱导效应(I)可控制可控制X2的当量使其中某一种取代产物为主的当量使其中某一种取代产物为主赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应机理：机理：第19页，此课件共40页哦诱导效应：诱导效应：由于取代基团电负性不同导致成键电子云产生偏移的由于取代基团电负性不同导致成键电子云产生偏移的效应效应(-I:吸电子吸电子诱导效应；诱导效应；+I:给电子给电子诱导效应诱导效应)诱导效应可沿诱导效应可沿键传递，随距离增大迅速减弱。键传递，随距离增大迅速减弱。pKa 2.84 4.06 4.52第20页，此课件共40页哦-I使酸性增强使酸性增强 X=F Cl Br I CHO NO2 N+(CH3)3pKa 2.66 2.86 2.90 3.18 3.53 1.68 1.83+I使酸性减弱使酸性减弱 HCOOH CH3COOH (CH3)2CHCOOH pKa 3.75 4.76 4.86 第21页，此课件共40页哦13.4.3 羧酸衍生物的生成羧酸衍生物的生成酰卤酰卤酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺第22页，此课件共40页哦13.4.4 羧酸还原为醇的反应羧酸还原为醇的反应注意：注意：NaBH4不能够还原羧酸不能够还原羧酸第23页，此课件共40页哦13.4.3 脱羧反应脱羧反应羧酸盐与碱石灰共热羧酸盐与碱石灰共热副产物很多，制备价值不大。副产物很多，制备价值不大。第24页，此课件共40页哦-C上连有强的吸电子基时，脱羧较容易上连有强的吸电子基时，脱羧较容易-C为羰基时，脱羧较容易为羰基时，脱羧较容易非非常常有有合合成成价价值值第25页，此课件共40页哦13.8 羧酸衍生物的结构和命名羧酸衍生物的结构和命名酰卤酰卤酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺酰基酰基RCO第26页，此课件共40页哦a)酰氯和酰胺酰氯和酰胺根据酰基来命名根据酰基来命名 丙烯酰氯丙烯酰氯 苯甲酰胺苯甲酰胺 N,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺DMF5-己内酰胺己内酰胺邻苯二甲酰邻苯二甲酰亚亚胺胺第27页，此课件共40页哦b)酸酐和酯酸酐和酯根据水解后生成的酸（和醇）来命名根据水解后生成的酸（和醇）来命名 乙酐乙酐 乙丙酐乙丙酐 顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐(单酐单酐)(混酐混酐)(马来酸酐马来酸酐)甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 2-甲基甲基-5-戊内酯戊内酯 乙二醇二乙酸酯乙二醇二乙酸酯第28页，此课件共40页哦13.9 羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质它们都是极性化合物；它们都是极性化合物；酰卤酰卤的沸点较相应的羧酸低（无氢键缔合）；的沸点较相应的羧酸低（无氢键缔合）；酸酐酸酐的沸点的沸点较相对分子量的羧酸低，但比相应的羧酸高；较相对分子量的羧酸低，但比相应的羧酸高；酯酯的沸点比相应的沸点比相应的酸和醇都要低（与同碳数的醛酮差不多）；的酸和醇都要低（与同碳数的醛酮差不多）；低级的酰氯和酸酐是有刺鼻气味的液体，高级的为固体；低级的酰氯和酸酐是有刺鼻气味的液体，高级的为固体；低级的酯具有芳香的气味，可作为香料；十四碳酸以下低级的酯具有芳香的气味，可作为香料；十四碳酸以下的甲酯和乙酯均为液体；的甲酯和乙酯均为液体；酰胺除甲酰胺外，由于分子内形成氢键，均是固体；酰胺除甲酰胺外，由于分子内形成氢键，均是固体；而当酰胺的氮上有取代基时为液体；而当酰胺的氮上有取代基时为液体；羧酸衍生物可溶于有机溶剂；羧酸衍生物可溶于有机溶剂；酰氯和酸酐不溶于水，低级的遇水分解；酰氯和酸酐不溶于水，低级的遇水分解；酯在水中溶解度很小；酯在水中溶解度很小；低级酰胺可溶于水。低级酰胺可溶于水。第29页，此课件共40页哦13.10 羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质-H的反应的反应羰基碳上的亲核取代，羰基碳上的亲核取代，（先加成，后消除）。（先加成，后消除）。第30页，此课件共40页哦亲核取代反应，加成消除历程亲核取代反应，加成消除历程第31页，此课件共40页哦13.10.1 羧酸衍生物的水解羧酸衍生物的水解第32页，此课件共40页哦13.10.2 羧酸衍生物的醇解羧酸衍生物的醇解用于合成难以制备的酯用于合成难以制备的酯第33页，此课件共40页哦13.10.3 羧酸衍生物的氨解羧酸衍生物的氨解用于合成难以制备的酰氨用于合成难以制备的酰氨第34页，此课件共40页哦13.10.4 羧酸衍生物与格氏试剂的反应羧酸衍生物与格氏试剂的反应常用于制备含有两个相同取代基的叔醇常用于制备含有两个相同取代基的叔醇第35页，此课件共40页哦13.11 各类羧酸衍生物及其重要代表各类羧酸衍生物及其重要代表13.11.1 酰氯酰氯(RCOCl)反应需在反应需在无水条件无水条件下进行下进行;产物酰卤通常都通过产物酰卤通常都通过蒸馏方法提纯蒸馏方法提纯，所以试剂、副产物与产物的沸点要有较大的差别。所以试剂、副产物与产物的沸点要有较大的差别。制备：制备：第36页，此课件共40页哦还原：还原：第37页，此课件共40页哦有机合成中常用作自由基引发剂有机合成中常用作自由基引发剂氧化氧化苯自由基苯自由基第38页，此课件共40页哦13.11.2 酸酐酸酐制备制备第39页，此课件共40页哦13.11.3 酯酯酚的酯化：酚的酯化：需用活性更高的需用活性更高的RCOCl或或(RCO)2O：酯的合成：酯的合成：第40页，此课件共40页哦
