羧酸的物理性质(四)羧酸的化学性质 羧酸的制法.ppt

(一一)羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名(二二)羧基的结构羧基的结构(三三)羧酸的物理性质羧酸的物理性质(四四)羧酸的化学性质羧酸的化学性质 羧酸的制法羧酸的制法第第9 9章章 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物第第1 1节节 羧酸羧酸(一一)羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名(二二)羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质 (三三)羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质(四四)丙二酸二乙酯和乙酰乙丙二酸二乙酯和乙酰乙 酸乙酯在有机合成中的应用酸乙酯在有机合成中的应用（五）碳酸衍生物（五）碳酸衍生物第第2节节 羧酸衍生物羧酸衍生物第第1节节 羧酸羧酸羧酸：分子中含有羧基（羧酸：分子中含有羧基（COOH)的化合物的化合物.9.1 羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名9.1.1 分类分类(甲甲)按羧基所连烃基的结构按羧基所连烃基的结构乙酸乙酸2-丁烯酸丁烯酸环戊烷甲酸环戊烷甲酸苯甲酸苯甲酸-呋喃甲酸呋喃甲酸 脂肪族羧酸脂肪族羧酸 脂环族羧酸脂环族羧酸芳香族羧酸芳香族羧酸 杂环族羧酸杂环族羧酸(乙乙)按分子中羧基的数目按分子中羧基的数目甲酸甲酸蚁酸蚁酸9.1.2 9.1.2 命名命名1)俗名俗名 乙酸乙酸 醋酸醋酸 丁酸丁酸 酪酸酪酸 十八酸十八酸 硬脂酸硬脂酸(乙乙)普通命名普通命名法法 -甲基丁酸甲基丁酸 -甲基甲基-戊稀酸戊稀酸 -羟基戊酸羟基戊酸 3）系统命名法）系统命名法(A)脂肪族羧酸脂肪族羧酸母体：母体：选含羧基的最长连续碳链选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含不饱和羧酸选含羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链羧基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.4 3 2 118 12 10 9 1 5 4 3 2 14-溴丁酸溴丁酸12-羟基羟基-9-十八碳烯酸十八碳烯酸4-丁基丁基-2,4-戊二烯酸戊二烯酸2-甲基甲基-3-乙基丁二乙基丁二酸酸(Z)-丁烯二酸丁烯二酸(B)含环羧酸含环羧酸羧基与环相连羧基与环相连:母体为芳烃母体为芳烃(或脂环烃或脂环烃)名称名称+甲酸甲酸.对甲基苯甲酸对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸环戊二烯甲酸反反-1,2-环戊烷二甲酸环戊烷二甲酸羧基与侧链相连羧基与侧链相连:母体为脂肪酸母体为脂肪酸.3-苯基丙烯酸苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸苯二乙酸3-环戊基丁酸环戊基丁酸9.2 羧基的结构羧基的结构9.3 羧酸的物理性质羧酸的物理性质物态物态：气味气味由于羧酸能与水形成氢键由于羧酸能与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶甲酸至丁酸与水互溶.比相对分子质量相同的醇的沸点高比相对分子质量相同的醇的沸点高,因为羧酸分子因为羧酸分子之间之间 形成两个氢键形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体缔合成稳定的二聚体.例如例如:沸点沸点水溶性水溶性9.4 羧酸的化学性质羧酸的化学性质羧酸的官能团是羧酸的官能团是由由 C=O 和和 O-H 直接相连而成根据羧酸分子结直接相连而成根据羧酸分子结构的特点构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应羧酸可在以下四个部位发生反应:9.4.1 羧酸的酸性羧酸的酸性羧酸的酸性比醇强羧酸的酸性比醇强:定域定域离域离域-一些化合物的酸性一些化合物的酸性:或或共振：共振：利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中利用羧酸的酸性和羧酸盐的性质，可把羧酸与中性性 或碱性化合物分开或碱性化合物分开.当测定条件相同时当测定条件相同时,羧酸酸性的强弱取决于分子的结构羧酸酸性的强弱取决于分子的结构.任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性任何使羧酸根负离子稳定的因素将增加其酸性,反之酸性反之酸性减弱减弱.这里这里,主要讨论诱导效应的影响主要讨论诱导效应的影响.诱导效应的表示诱导效应的表示标准标准-I 效应效应X的电负性大的电负性大于于H,吸电子吸电子.Y的电负性小的电负性小于于H,供电子供电子.+I 效应效应 取代基诱导效应对酸性的影响取代基诱导效应对酸性的影响_吸电基使负离子稳定吸电基使负离子稳定 供电基使负离子不稳定供电基使负离子不稳定酸性增强酸性增强酸性减弱酸性减弱吸电基吸电基:2.662.812.873.310.701.292.814.753.324.314.354.82不同原子不同原子不同数目不同数目不同杂化不同杂化2.864.04.524.82不同距离不同距离供电基供电基:3.754.754.875.079.4.2 羟基被取代的反应羟基被取代的反应1)酰卤的生成酰卤的生成试剂试剂:例例:7090 982)酯的生成酯的生成酯的生成酯的生成:酯化反应机理酯化反应机理:.酰氧断裂酰氧断裂.烷氧断裂烷氧断裂:叔醇的酯化反应按方式叔醇的酯化反应按方式进行进行:3)酸酐的生成酸酐的生成一元酸酐一元酸酐混合酸酐混合酸酐二元酸酐二元酸酐4)酰酰胺的胺的生成生成羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵羧酸与氨或胺作用生成羧酸铵,加热后脱水得加热后脱水得酰胺或酰胺或N-取代酰胺取代酰胺.+N-苯基苯甲酰胺苯基苯甲酰胺9.4.3 还原反应还原反应羧酸可被四氢铝锂还原羧酸可被四氢铝锂还原9.4.4 脱羧反应脱羧反应从从羧酸或其盐脱去羧基羧酸或其盐脱去羧基(失去二氧化碳失去二氧化碳)的反应的反应,称称为脱羧反应为脱羧反应.一元一元羧酸羧酸当当-碳原子上连有吸电基时碳原子上连有吸电基时,如如等等,较易脱羧较易脱羧:某些芳香酸某些芳香酸二元酸二元酸:乙乙二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸二酸、丙二酸加热脱羧成一元酸:丁丁二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐二酸、戊二酸加热脱水成环状酸酐:己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮己二酸、庚二酸加热脱二氧化碳和水生成环酮:9.4.5-氢原子的卤化反应氢原子的卤化反应反应反应机理机理9.4.6 甲酸的特殊反应甲酸的特殊反应银镜反应银镜反应羧酸的制法羧酸的制法（1）氧化法）氧化法（甲）烃氧化（甲）烃氧化（乙）伯醇和醛氧化（乙）伯醇和醛氧化（丙）甲基酮氧化（丙）甲基酮氧化（2）氰水解）氰水解氰水解是合成羧酸的重要方法之一氰水解是合成羧酸的重要方法之一.注意注意:是由卤代烃（是由卤代烃（1、2、3卤代烷、烯丙基卤和芳基卤）卤代烷、烯丙基卤和芳基卤）制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。(3)Grignard试剂与试剂与CO2作用作用(4）酚酸合成）酚酸合成Kolbe-Schmidt反应反应 工业上是在加热加温下，由苯酚钠和二氧化碳作工业上是在加热加温下，由苯酚钠和二氧化碳作用生成邻羟基苯甲酸用生成邻羟基苯甲酸.羧酸碱金属盐羧酸碱金属盐:与与碱石灰共融脱羧生成烃碱石灰共融脱羧生成烃:Kolbe合成法合成法电解羧酸盐水溶液电解羧酸盐水溶液,在阳极发生偶联在阳极发生偶联,生成烃生成烃.此此反应是应用电解法制备有机化合物的一个实例反应是应用电解法制备有机化合物的一个实例.