羧酸以及基衍生物PPT课件.ppt

关于羧酸及基衍生物关于羧酸及基衍生物关于羧酸及基衍生物关于羧酸及基衍生物第一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第十三章第十三章羧酸及羧酸衍生物羧酸及羧酸衍生物分子中含有分子中含有分子中含有分子中含有羧基羧基羧基羧基(-COOH)(-COOH)的化合物，叫羧酸。的化合物，叫羧酸。的化合物，叫羧酸。的化合物，叫羧酸。羧酸在自然界中广泛存在，而且对人类生活非常重要，如食羧酸在自然界中广泛存在，而且对人类生活非常重要，如食羧酸在自然界中广泛存在，而且对人类生活非常重要，如食羧酸在自然界中广泛存在，而且对人类生活非常重要，如食醋，是的乙酸；日常使用的肥皂，是高级脂肪酸的钠盐；醋，是的乙酸；日常使用的肥皂，是高级脂肪酸的钠盐；醋，是的乙酸；日常使用的肥皂，是高级脂肪酸的钠盐；醋，是的乙酸；日常使用的肥皂，是高级脂肪酸的钠盐；食用油，是高级不饱和脂肪酸的甘油酯。羧酸也是许多合成食用油，是高级不饱和脂肪酸的甘油酯。羧酸也是许多合成食用油，是高级不饱和脂肪酸的甘油酯。羧酸也是许多合成食用油，是高级不饱和脂肪酸的甘油酯。羧酸也是许多合成纤维（如尼龙、的确良等）的原料之一。纤维（如尼龙、的确良等）的原料之一。纤维（如尼龙、的确良等）的原料之一。纤维（如尼龙、的确良等）的原料之一。第二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月1 1掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名2 2掌握羧酸及其衍生物的化学性质掌握羧酸及其衍生物的化学性质3.3.理解影响羧酸酸性的因素、比较各类化合物酸理解影响羧酸酸性的因素、比较各类化合物酸 碱性强弱。碱性强弱。4 4理解甲酸和乙二酸的还原性。理解甲酸和乙二酸的还原性。5 5理解二元羧酸和羟基酸的特性。理解二元羧酸和羟基酸的特性。6 6了解饱和一元酸的常用制备方法。了解饱和一元酸的常用制备方法。7.7.了解羧酸及其衍生物的的光谱性质。了解羧酸及其衍生物的的光谱性质。学习要求学习要求第三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物4目录目录13.113.1羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名13.213.2羧酸的制备方法羧酸的制备方法羧酸的制备方法羧酸的制备方法13.313.3羧酸的物理性质羧酸的物理性质羧酸的物理性质羧酸的物理性质13.413.4羧酸的化学性质羧酸的化学性质羧酸的化学性质羧酸的化学性质13.513.5重要的羧酸重要的羧酸重要的羧酸重要的羧酸13.613.6羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名13.713.7羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质羧酸衍生物的物理性质13.813.8羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质羧酸衍生物的化学性质13.913.9重要的羧酸衍生物重要的羧酸衍生物重要的羧酸衍生物重要的羧酸衍生物第四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物513.1.113.1.1羧酸的结构羧酸的结构羧酸的结构羧酸的结构羧酸分子中含有羧基羧酸分子中含有羧基羧酸分子中含有羧基羧酸分子中含有羧基（COOHCOOH）。羧基由一。羧基由一。羧基由一。羧基由一个羰基和一个羟基组成，它们连在一起，相互影响，个羰基和一个羟基组成，它们连在一起，相互影响，个羰基和一个羟基组成，它们连在一起，相互影响，个羰基和一个羟基组成，它们连在一起，相互影响，从而使羧酸具有独特的化学活性。从而使羧酸具有独特的化学活性。从而使羧酸具有独特的化学活性。从而使羧酸具有独特的化学活性。13.1羧酸的结构、分类和命名羧酸的结构、分类和命名(一一)羧酸羧酸第五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物6羰基碳是羰基碳是spsp2 2杂化，羟基氧上的未共用杂化，羟基氧上的未共用电子对与电子对与C CO O双键发生双键发生p p共轭，由共轭，由于于p p共轭使得羧基中的共轭使得羧基中的C=OC=O与与C CO O的的键长发生了平均化，经测定：键长发生了平均化，经测定：C COOC COO甲酸甲酸甲酸甲酸0.1230.1230.1360.136甲醛甲醛甲醛甲醛0.1200.120甲醇甲醇甲醇甲醇0.1430.143羧基中羧基中羧基中羧基中C=OC=O双键比双键比双键比双键比未共轭时未共轭时未共轭时未共轭时的的的的C=OC=O双键双键双键双键（甲醛）（甲醛）（甲醛）（甲醛）的键长的键长的键长的键长长，长，长，长，C-OC-O单键的键长则较单键的键长则较单键的键长则较单键的键长则较未共未共未共未共轭时轭时轭时轭时（甲醇）变短。（甲醇）变短。（甲醇）变短。（甲醇）变短。羧酸分子中去掉羟基后所剩下的基羧酸分子中去掉羟基后所剩下的基羧酸分子中去掉羟基后所剩下的基羧酸分子中去掉羟基后所剩下的基团团团团,称为酰基称为酰基称为酰基称为酰基.第六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物71.1.按羧酸所连烃基的不同可分为：按羧酸所连烃基的不同可分为：按羧酸所连烃基的不同可分为：按羧酸所连烃基的不同可分为：脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸与脂肪族烃基相连与脂肪族烃基相连与脂肪族烃基相连与脂肪族烃基相连乙酸乙酸乙酸乙酸 芳香酸芳香酸芳香酸芳香酸烃基中含有芳环烃基中含有芳环烃基中含有芳环烃基中含有芳环苯甲酸苯甲酸苯甲酸苯甲酸 饱和酸饱和酸饱和酸饱和酸与饱和烃基相连与饱和烃基相连与饱和烃基相连与饱和烃基相连乙酸乙酸乙酸乙酸 不饱和酸不饱和酸不饱和酸不饱和酸与不饱和烃基相连与不饱和烃基相连与不饱和烃基相连与不饱和烃基相连丙烯酸丙烯酸丙烯酸丙烯酸2.2.按分子中羧基的数目多少可分为：按分子中羧基的数目多少可分为：按分子中羧基的数目多少可分为：按分子中羧基的数目多少可分为：一元羧酸一元羧酸一元羧酸一元羧酸分子中含有一个羧基分子中含有一个羧基分子中含有一个羧基分子中含有一个羧基乙酸乙酸乙酸乙酸 二元羧酸二元羧酸二元羧酸二元羧酸分子中含有两个羧基分子中含有两个羧基分子中含有两个羧基分子中含有两个羧基乙二酸乙二酸乙二酸乙二酸 多元羧酸多元羧酸多元羧酸多元羧酸分子中含两上以上羧基分子中含两上以上羧基分子中含两上以上羧基分子中含两上以上羧基13.1.213.1.2羧酸的分类羧酸的分类第七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物81 1、脂肪酸、脂肪酸、脂肪酸、脂肪酸 选择选择选择选择含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳数称数称数称数称“X X酸酸酸酸”，编号从羧基碳原子开始，编号从羧基碳原子开始，编号从羧基碳原子开始，编号从羧基碳原子开始，用阿拉伯数字标用阿拉伯数字标用阿拉伯数字标用阿拉伯数字标明取代基的位置，并将取代基的位次、数目、名称写明取代基的位置，并将取代基的位次、数目、名称写明取代基的位置，并将取代基的位次、数目、名称写明取代基的位置，并将取代基的位次、数目、名称写于酸名前。于酸名前。于酸名前。于酸名前。13.1.3羧酸的命名羧酸的命名命名与脂肪醛的命名相同，只需命名与脂肪醛的命名相同，只需命名与脂肪醛的命名相同，只需命名与脂肪醛的命名相同，只需将相应结构的醛的名称中的将相应结构的醛的名称中的将相应结构的醛的名称中的将相应结构的醛的名称中的“醛醛醛醛”换成换成换成换成“（羧）酸（羧）酸（羧）酸（羧）酸”即可即可即可即可第八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物9选主链时，应选择同时含有羧基和不饱和键的选主链时，应选择同时含有羧基和不饱和键的选主链时，应选择同时含有羧基和不饱和键的选主链时，应选择同时含有羧基和不饱和键的最长碳链为主链，称为最长碳链为主链，称为最长碳链为主链，称为最长碳链为主链，称为“X X烯酸烯酸烯酸烯酸”或或或或“X X炔酸炔酸炔酸炔酸”，并需标明，并需标明，并需标明，并需标明不饱和键的位置。（因羧基必在不饱和键的位置。（因羧基必在不饱和键的位置。（因羧基必在不饱和键的位置。（因羧基必在1 1位，可不标明）如：位，可不标明）如：位，可不标明）如：位，可不标明）如：5 5氯氯氯氯 3 3戊烯酸戊烯酸戊烯酸戊烯酸22丁烯酸丁烯酸丁烯酸丁烯酸9-十八十八碳烯碳烯酸（油酸）酸（油酸）2.不饱和酸不饱和酸第九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物103.二元羧酸二元羧酸选含两个羧基的最长碳链为主链，称选含两个羧基的最长碳链为主链，称选含两个羧基的最长碳链为主链，称选含两个羧基的最长碳链为主链，称“X X二酸二酸二酸二酸”。如：如：如：如：含两个羧基的最长碳链只有两个碳，所以其名称含两个羧基的最长碳链只有两个碳，所以其名称含两个羧基的最长碳链只有两个碳，所以其名称含两个羧基的最长碳链只有两个碳，所以其名称为为为为“乙二酸乙二酸乙二酸乙二酸”，俗名：，俗名：，俗名：，俗名：草酸草酸草酸草酸丁二酸丁二酸丁二酸丁二酸，俗名：，俗名：，俗名：，俗名：琥珀酸琥珀酸琥珀酸琥珀酸甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸第十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物11n n甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸甲基乙基丁二酸2,4-2,4-己二烯酸（山梨酸）己二烯酸（山梨酸）己二烯酸（山梨酸）己二烯酸（山梨酸）第十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物124、芳香酸A.A.羧基在芳烃侧链上，以脂肪酸为母体。羧基在芳烃侧链上，以脂肪酸为母体。B.B.羧基连在芳环上，以芳甲酸为母体。羧基连在芳环上，以芳甲酸为母体。3-3-苯基丙烯酸苯基丙烯酸苯基丙烯酸苯基丙烯酸-苯基戊酸苯基戊酸苯基戊酸苯基戊酸-硝基硝基硝基硝基-5-5-羟基苯甲酸羟基苯甲酸羟基苯甲酸羟基苯甲酸第十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物13俗名俗名 由它的来源命名：甲酸最初是由蒸馏蚂蚁得到的，称由它的来源命名：甲酸最初是由蒸馏蚂蚁得到的，称由它的来源命名：甲酸最初是由蒸馏蚂蚁得到的，称由它的来源命名：甲酸最初是由蒸馏蚂蚁得到的，称为蚁酸。乙酸最初是由食用的醋中得到，称为醋酸。还有草为蚁酸。乙酸最初是由食用的醋中得到，称为醋酸。还有草为蚁酸。乙酸最初是由食用的醋中得到，称为醋酸。还有草为蚁酸。乙酸最初是由食用的醋中得到，称为醋酸。还有草酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸第十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物1413.2羧酸的制法羧酸的制法羧酸的制备方法有很多，其中以氧化法最为羧酸的制备方法有很多，其中以氧化法最为羧酸的制备方法有很多，其中以氧化法最为羧酸的制备方法有很多，其中以氧化法最为简便和实用。简便和实用。简便和实用。简便和实用。13.2.113.2.1氧化法氧化法氧化法氧化法1.1.高级脂肪烃氧化高级脂肪烃氧化高级脂肪烃氧化高级脂肪烃氧化高级脂肪烃在高级脂肪烃在高级脂肪烃在高级脂肪烃在MnOMnO2 2的催化下，用空气氧化可制备高级脂的催化下，用空气氧化可制备高级脂的催化下，用空气氧化可制备高级脂的催化下，用空气氧化可制备高级脂肪酸。肪酸。肪酸。肪酸。n n产物是以产物是以产物是以产物是以C12C18C12C18的高级脂肪酸的混合物，多用于工业制皂。的高级脂肪酸的混合物，多用于工业制皂。的高级脂肪酸的混合物，多用于工业制皂。的高级脂肪酸的混合物，多用于工业制皂。第十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物1513.2.1氧化法氧化法氧化法氧化法2.2.烯烃、炔烃氧化烯烃、炔烃氧化烯烃、炔烃氧化烯烃、炔烃氧化 3.3.芳烃侧链氧化芳烃侧链氧化芳烃侧链氧化芳烃侧链氧化 要求要求要求要求:必须有必须有必须有必须有 HH第十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物1613.2.1氧化法氧化法氧化法氧化法4.4.伯醇或醛的氧化伯醇或醛的氧化伯醇或醛的氧化伯醇或醛的氧化氧化剂：氧化剂：氧化剂：氧化剂：KMnOKMnO4 4、KK2 2CrCr2 2OO7 75.5.甲基酮的氧化甲基酮的氧化甲基酮的氧化甲基酮的氧化碘仿反应碘仿反应碘仿反应碘仿反应n n此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。第十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物1713.2.2腈水解腈水解n n脂肪腈和芳香腈在酸性或碱性条件下水解可制相应的羧酸。脂肪腈和芳香腈在酸性或碱性条件下水解可制相应的羧酸。脂肪腈和芳香腈在酸性或碱性条件下水解可制相应的羧酸。脂肪腈和芳香腈在酸性或碱性条件下水解可制相应的羧酸。n n此法不适用于仲卤烃和叔卤烃此法不适用于仲卤烃和叔卤烃此法不适用于仲卤烃和叔卤烃此法不适用于仲卤烃和叔卤烃.第十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物1913.2.3格氏试剂法格氏试剂法n n利用格氏试剂与利用格氏试剂与利用格氏试剂与利用格氏试剂与COCO2 2作用也可制备羧酸。作用也可制备羧酸。作用也可制备羧酸。作用也可制备羧酸。n n格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与格氏试剂与COCO2 2进行亲核加进行亲核加进行亲核加进行亲核加成，然后水解，得到比原试剂成，然后水解，得到比原试剂成，然后水解，得到比原试剂成，然后水解，得到比原试剂多一个碳原子的羧酸。例多一个碳原子的羧酸。例多一个碳原子的羧酸。例多一个碳原子的羧酸。例:(CHCH3 3)3 3C CCOOHCOOHn n制羧酸还有其他一些方法。如：丙二酸酯合成法、乙酰乙酸制羧酸还有其他一些方法。如：丙二酸酯合成法、乙酰乙酸制羧酸还有其他一些方法。如：丙二酸酯合成法、乙酰乙酸制羧酸还有其他一些方法。如：丙二酸酯合成法、乙酰乙酸乙酯合成法等。乙酯合成法等。乙酯合成法等。乙酯合成法等。第十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物2113.3羧酸的物理性质羧酸的物理性质n n在直链脂肪酸中，在直链脂肪酸中，在直链脂肪酸中，在直链脂肪酸中，C1C3C1C3是有酸味的刺激性液体，是有酸味的刺激性液体，是有酸味的刺激性液体，是有酸味的刺激性液体，C4C6C4C6的酸是有腐败气味的油状液体，的酸是有腐败气味的油状液体，的酸是有腐败气味的油状液体，的酸是有腐败气味的油状液体，C10C10以上的羧酸是蜡状固体，以上的羧酸是蜡状固体，以上的羧酸是蜡状固体，以上的羧酸是蜡状固体，芳香酸和二元酸大都是无色晶体，除甲酸、乙酸、芳香酸芳香酸和二元酸大都是无色晶体，除甲酸、乙酸、芳香酸芳香酸和二元酸大都是无色晶体，除甲酸、乙酸、芳香酸芳香酸和二元酸大都是无色晶体，除甲酸、乙酸、芳香酸和二元酸的相对密度大于外，其他酸的密度则小于。和二元酸的相对密度大于外，其他酸的密度则小于。和二元酸的相对密度大于外，其他酸的密度则小于。和二元酸的相对密度大于外，其他酸的密度则小于。第二十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物22羧酸是极性分子，能与水形成氢键，故低级一元酸可与水羧酸是极性分子，能与水形成氢键，故低级一元酸可与水互溶，但随互溶，但随M，在水中的溶解度，在水中的溶解度，从，从正戊酸正戊酸开始在水中的溶开始在水中的溶解度只有解度只有3.7%，C10的羧酸不溶于水。的羧酸不溶于水。n n脂肪酸一般能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，低级脂肪酸一般能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，低级脂肪酸一般能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，低级脂肪酸一般能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，低级二元酸易溶于水，而不溶于醚，且其水溶性一般随碳链二元酸易溶于水，而不溶于醚，且其水溶性一般随碳链二元酸易溶于水，而不溶于醚，且其水溶性一般随碳链二元酸易溶于水，而不溶于醚，且其水溶性一般随碳链的增长而下降。的增长而下降。的增长而下降。的增长而下降。溶解性溶解性:第二十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物23n n羧酸是分子量相近羧酸是分子量相近的有机物中的有机物中沸点沸点最最高的，比分子质量高的，比分子质量相近的醇的沸点还相近的醇的沸点还要高。要高。沸点沸点第二十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物24羧酸羧酸羧酸羧酸相对分子量相对分子量相对分子量相对分子量沸点沸点沸点沸点/醇醇醇醇沸点沸点沸点沸点/甲酸甲酸甲酸甲酸4646100.5100.5乙醇乙醇乙醇乙醇78.378.3乙酸乙酸乙酸乙酸6060118118丙醇丙醇丙醇丙醇97.497.4丙酸丙酸丙酸丙酸7474141141正丁醇正丁醇正丁醇正丁醇117.3117.3n n羧酸是一类强极性物质，在分子间能由羧酸是一类强极性物质，在分子间能由羧酸是一类强极性物质，在分子间能由羧酸是一类强极性物质，在分子间能由两个氢键两个氢键两个氢键两个氢键互相结互相结互相结互相结合起来，易形成双分子缔合的合起来，易形成双分子缔合的合起来，易形成双分子缔合的合起来，易形成双分子缔合的二聚体二聚体二聚体二聚体,羧酸分子间氢键的缔合使羧酸分子间氢键的缔合使羧酸分子间氢键的缔合使羧酸分子间氢键的缔合使它们的沸点显著提高它们的沸点显著提高它们的沸点显著提高它们的沸点显著提高;低分子量的羧酸在气相中也以二聚体形式低分子量的羧酸在气相中也以二聚体形式低分子量的羧酸在气相中也以二聚体形式低分子量的羧酸在气相中也以二聚体形式存在。存在。存在。存在。二聚体二聚体二聚体二聚体第二十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物3113.4羧酸的化学性质羧酸的化学性质n n羧基在结构上由羰基和羟基组成，因此羧基也体现了羰基羧基在结构上由羰基和羟基组成，因此羧基也体现了羰基羧基在结构上由羰基和羟基组成，因此羧基也体现了羰基羧基在结构上由羰基和羟基组成，因此羧基也体现了羰基和羟基的部分性质，但与醛酮的羰基及醇羟基的性质又和羟基的部分性质，但与醛酮的羰基及醇羟基的性质又和羟基的部分性质，但与醛酮的羰基及醇羟基的性质又和羟基的部分性质，但与醛酮的羰基及醇羟基的性质又有明显区别。如：羧酸有明显的酸性，不易发生亲核加有明显区别。如：羧酸有明显的酸性，不易发生亲核加有明显区别。如：羧酸有明显的酸性，不易发生亲核加有明显区别。如：羧酸有明显的酸性，不易发生亲核加成反应，与羧基直接相连的成反应，与羧基直接相连的成反应，与羧基直接相连的成反应，与羧基直接相连的C C上的上的上的上的HH被活化，可发生被活化，可发生被活化，可发生被活化，可发生卤代反应，但比醛酮困难。卤代反应，但比醛酮困难。卤代反应，但比醛酮困难。卤代反应，但比醛酮困难。第三十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物32n np p共轭降低了共轭降低了O-HO-H中氧原子上的电子云密度，使中氧原子上的电子云密度，使O-HO-H键键中的共用电子对更偏向于氧一侧，增强了中的共用电子对更偏向于氧一侧，增强了O-HO-H键的极性，键的极性，利于质子的电离而呈现利于质子的电离而呈现明显的酸性明显的酸性。n np p共轭同时共轭同时 还增加了羰基氧上的电子云密度，使其正电性还增加了羰基氧上的电子云密度，使其正电性降低，降低，不利于亲核反应不利于亲核反应，因此不能与，因此不能与HCNHCN、NHNH2 2-OH-OH等亲等亲核试剂反应。核试剂反应。第三十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月还原反应还原反应还原反应还原反应羰基的亲核加成羰基的亲核加成第三十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物34羧酸的酸性比水、醇强，甚至比碳酸的酸性还要强。羧酸的酸性比水、醇强，甚至比碳酸的酸性还要强。1.1.羧基的结构与酸性羧基的结构与酸性13.4.1羧酸的酸性羧酸的酸性羧酸的酸性羧酸的酸性第三十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物35羧酸和醇在结构上只差一个羧酸和醇在结构上只差一个C=O，但其酸性却相差很大。这是，但其酸性却相差很大。这是因为醇离解生成的因为醇离解生成的RCH2O-负离子中，负电荷是局限在一个氧原子，负离子中，负电荷是局限在一个氧原子，而羧酸离解后生成的而羧酸离解后生成的RCOO-负离子负离子，由于共轭效应的存在，氧原子，由于共轭效应的存在，氧原子上的上的负电荷则均匀地分散负电荷则均匀地分散在两个氧原子上，在两个氧原子上，两个两个两个两个C-OC-O键键长键键长键键长键键长(0.127nm)(0.127nm)完全平均化，形成的完全平均化，形成的完全平均化，形成的完全平均化，形成的p p共轭体系使共轭体系使共轭体系使共轭体系使羧酸酸根离子更为羧酸酸根离子更为羧酸酸根离子更为羧酸酸根离子更为稳定，稳定，稳定，稳定，因而容易生成。因而容易生成。第三十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物362.成盐成盐n n羧酸盐是离子化合物，易溶于水，高级脂肪酸的钠盐（硬羧酸盐是离子化合物，易溶于水，高级脂肪酸的钠盐（硬羧酸盐是离子化合物，易溶于水，高级脂肪酸的钠盐（硬羧酸盐是离子化合物，易溶于水，高级脂肪酸的钠盐（硬脂酸钠）可用于制皂，苯甲酸钠、乙酸钙、脂酸钠）可用于制皂，苯甲酸钠、乙酸钙、脂酸钠）可用于制皂，苯甲酸钠、乙酸钙、脂酸钠）可用于制皂，苯甲酸钠、乙酸钙、山梨酸钾山梨酸钾山梨酸钾山梨酸钾是是是是常用的食品防腐剂。常用的食品防腐剂。常用的食品防腐剂。常用的食品防腐剂。第三十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物37应用应用：用于分离、鉴别。：用于分离、鉴别。不溶于水的不溶于水的羧酸羧酸，既溶于，既溶于NaOH，又溶于，又溶于NaHCO3；不溶于水的不溶于水的酚酚，溶于，溶于NaOH，但不溶于，但不溶于NaHCO3；不溶于水的不溶于水的醇醇，既不溶于，既不溶于NaOH，也不溶于，也不溶于NaHCO3。第三十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物38影响羧酸酸性的因素影响羧酸酸性的因素*n n影响羧酸酸性的因素十分复杂，其酸性主要取决于羧酸中影响羧酸酸性的因素十分复杂，其酸性主要取决于羧酸中影响羧酸酸性的因素十分复杂，其酸性主要取决于羧酸中影响羧酸酸性的因素十分复杂，其酸性主要取决于羧酸中的电子效应（诱导效应、共轭效应）、空间阻碍效应、分的电子效应（诱导效应、共轭效应）、空间阻碍效应、分的电子效应（诱导效应、共轭效应）、空间阻碍效应、分的电子效应（诱导效应、共轭效应）、空间阻碍效应、分子内氢键及场效应等诸多因素。子内氢键及场效应等诸多因素。子内氢键及场效应等诸多因素。子内氢键及场效应等诸多因素。n n但无论因素如何变化，总是有规律可循。一般来讲：但无论因素如何变化，总是有规律可循。一般来讲：但无论因素如何变化，总是有规律可循。一般来讲：但无论因素如何变化，总是有规律可循。一般来讲：使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性使羧基负离子（羧酸根）趋向稳定的因素都使羧酸的酸性变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸变强；而使羧基负离子趋向不稳定的因素都会使羧酸的酸性减弱。性减弱。性减弱。性减弱。使羧基负离子稳定，一般可使使羧基上的使羧基负离子稳定，一般可使使羧基上的使羧基负离子稳定，一般可使使羧基上的使羧基负离子稳定，一般可使使羧基上的负电荷得到分散负电荷得到分散负电荷得到分散负电荷得到分散；而若使羧基负离子上的负电荷更集中，则羧基负离子就越不稳而若使羧基负离子上的负电荷更集中，则羧基负离子就越不稳而若使羧基负离子上的负电荷更集中，则羧基负离子就越不稳而若使羧基负离子上的负电荷更集中，则羧基负离子就越不稳定。我们一般定。我们一般定。我们一般定。我们一般只讨论电子效应只讨论电子效应只讨论电子效应只讨论电子效应对羧酸酸性的对羧酸酸性的对羧酸酸性的对羧酸酸性的影响影响影响影响。第三十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物39吸电子吸电子诱导效应诱导效应(I效应效应)使使酸性酸性，其相对强度：，其相对强度：同族元素同族元素从上到下原子序数依次从上到下原子序数依次，电负性依次，电负性依次。故：。故：如：如：1.诱导效应对羧酸酸性的影响诱导效应对羧酸酸性的影响第三十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物40同周期元素同周期元素从左到右电负性依次从左到右电负性依次。如：如：与碳原子相连的基团不饱和性与碳原子相连的基团不饱和性，吸电子能力，吸电子能力。第四十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物41带正电荷或具有配位键的基团为强带正电荷或具有配位键的基团为强I基团。基团。如：如：第四十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物42P315P315供电子供电子诱导效应诱导效应(+I效应效应)使使酸性酸性，其相对强度：，其相对强度：-第四十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物43诱导效应的特点：诱导效应的特点：A.具有加和性具有加和性B.诱导效应强度与距离成反比，距离诱导效应强度与距离成反比，距离，诱导效应，诱导效应强度强度。强度强度随碳链传递随碳链传递迅速减弱迅速减弱第四十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物442.取代基位置对酸性的影响取代基位置对酸性的影响取代基位置对酸性的影响取代基位置对酸性的影响n n取代苯甲酸取代苯甲酸取代苯甲酸取代苯甲酸的酸性与取代基的种类及位置都有关，的酸性与取代基的种类及位置都有关，的酸性与取代基的种类及位置都有关，的酸性与取代基的种类及位置都有关，一般情况下：一般情况下：一般情况下：一般情况下：连有连有连有连有吸电子基吸电子基吸电子基吸电子基时，如时，如时，如时，如NONO2 2，酸性增强酸性增强酸性增强酸性增强，不同位置的取代硝，不同位置的取代硝，不同位置的取代硝，不同位置的取代硝基苯甲酸的酸性：邻位对位间位基苯甲酸的酸性：邻位对位间位基苯甲酸的酸性：邻位对位间位基苯甲酸的酸性：邻位对位间位连有连有连有连有供电子基供电子基供电子基供电子基时，如时，如时，如时，如CHCH3 3，酸性减弱酸性减弱酸性减弱酸性减弱。但实际情况较为复杂，还需考虑空间效应及场效应等但实际情况较为复杂，还需考虑空间效应及场效应等但实际情况较为复杂，还需考虑空间效应及场效应等但实际情况较为复杂，还需考虑空间效应及场效应等.如：如：如：如：邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸酸性比酸性比酸性比酸性比苯甲酸苯甲酸苯甲酸苯甲酸酸性强是酸性强是酸性强是酸性强是由于它可形成由于它可形成由于它可形成由于它可形成分子内氢键分子内氢键分子内氢键分子内氢键，有利于羧基负，有利于羧基负，有利于羧基负，有利于羧基负离子的稳定离子的稳定离子的稳定离子的稳定.练习练习练习练习:P346 4:P346 4第四十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物4513.4.2羧基被取代的反应羧基被取代的反应羧基被取代的反应羧基被取代的反应n n羧基中的羟基可被其它原子或原子团取代，生成羧酸羧基中的羟基可被其它原子或原子团取代，生成羧酸羧基中的羟基可被其它原子或原子团取代，生成羧酸羧基中的羟基可被其它原子或原子团取代，生成羧酸衍生物。衍生物。衍生物。衍生物。第四十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物461.酰氯的生成酰氯的生成n n羧酸与羧酸与羧酸与羧酸与PClPCl3 3、PClPCl5 5、SOClSOCl2 2等试剂都可以发生羧基中的羟等试剂都可以发生羧基中的羟等试剂都可以发生羧基中的羟等试剂都可以发生羧基中的羟基被取代的反应，生成相应结构的酰氯，此反应中不能基被取代的反应，生成相应结构的酰氯，此反应中不能基被取代的反应，生成相应结构的酰氯，此反应中不能基被取代的反应，生成相应结构的酰氯，此反应中不能用用用用 HXHX反应，酰氯是发生活泼的最常用的酰化试剂之一。反应，酰氯是发生活泼的最常用的酰化试剂之一。反应，酰氯是发生活泼的最常用的酰化试剂之一。反应，酰氯是发生活泼的最常用的酰化试剂之一。第四十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2 2、酸酐的生成酸酐的生成除除HCOOH外，羧酸与外，羧酸与脱水剂脱水剂P2O5或或(CH3CO)2O共共热，两分子羧酸则发生分子间脱水生成酸酐。热，两分子羧酸则发生分子间脱水生成酸酐。用乙酸酐作脱水剂不仅价格便宜，而且它易于吸水生用乙酸酐作脱水剂不仅价格便宜，而且它易于吸水生成乙酸，容易除去，故常用来制备较高级的羧酸酐。成乙酸，容易除去，故常用来制备较高级的羧酸酐。羧酸的分子间脱水羧酸的分子间脱水只适用于制备简单酸酐只适用于制备简单酸酐。第四十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物48某些二元酸，只需加热即可生成五元环或六元环的酸某些二元酸，只需加热即可生成五元环或六元环的酸酐。如：酐。如：第四十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物49羧酸与醇在酸催化下作用，脱去一分子水生成酯的反应，羧酸与醇在酸催化下作用，脱去一分子水生成酯的反应，称为酯化反应。称为酯化反应。酯化反应是典型的可逆反应，为了提高酯的产率，可根据酯化反应是典型的可逆反应，为了提高酯的产率，可根据平衡移动原理，或增加反应物浓度，或减少生成物浓度，使平平衡移动原理，或增加反应物浓度，或减少生成物浓度，使平衡向右移动。衡向右移动。3.3.酯的生成酯的生成酯的生成酯的生成n n有机酸酯是常用的有机原料，一些低级羧酸的低级醇酯具有有机酸酯是常用的有机原料，一些低级羧酸的低级醇酯具有有机酸酯是常用的有机原料，一些低级羧酸的低级醇酯具有有机酸酯是常用的有机原料，一些低级羧酸的低级醇酯具有水果的香味，可作香料使用。如：水果的香味，可作香料使用。如：水果的香味，可作香料使用。如：水果的香味，可作香料使用。如：n n乙酸乙酯：乙酸乙酯：乙酸乙酯：乙酸乙酯：酒的香味。酒的香味。酒的香味。酒的香味。n n乙酸异戊酯：乙酸异戊酯：乙酸异戊酯：乙酸异戊酯：香蕉的香味。与苯混合即香蕉的香味。与苯混合即香蕉的香味。与苯混合即香蕉的香味。与苯混合即“香蕉水香蕉水香蕉水香蕉水”。第四十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物50A.反应机理：反应机理：由此可见，酸催化的目的是增加羧酸分子中羰基碳原由此可见，酸催化的目的是增加羧酸分子中羰基碳原子的亲电性。子的亲电性。第五十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物51B.影响酯化反应速率的因素影响酯化反应速率的因素羧酸结构羧酸结构的影响：的影响：羧酸分子中烃基增大，空间位阻羧酸分子中烃基增大，空间位阻，不利于，不利于ROH的的进攻，酯化速率进攻，酯化速率。故对同一种醇而言，不同羧酸的反应。故对同一种醇而言，不同羧酸的反应活性顺序是：活性顺序是：醇的结构醇的结构的影响：的影响：因为在酸性介质中，叔醇易发生消除反应，生成烯烃。因为在酸性介质中，叔醇易发生消除反应，生成烯烃。第五十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物524.酰胺的生成酰胺的生成n n羧酸与氨或胺反应，先生成铵盐，然后在高温下分解就羧酸与氨或胺反应，先生成铵盐，然后在高温下分解就羧酸与氨或胺反应，先生成铵盐，然后在高温下分解就羧酸与氨或胺反应，先生成铵盐，然后在高温下分解就得到酰胺。得到酰胺。得到酰胺。得到酰胺。n n此反应在工业上用于聚酰胺纤维的制备，利用己二酸与己二胺反应聚合可得此反应在工业上用于聚酰胺纤维的制备，利用己二酸与己二胺反应聚合可得此反应在工业上用于聚酰胺纤维的制备，利用己二酸与己二胺反应聚合可得此反应在工业上用于聚酰胺纤维的制备，利用己二酸与己二胺反应聚合可得到聚己二酸己二胺树脂，经定向抽丝即为聚酰胺到聚己二酸己二胺树脂，经定向抽丝即为聚酰胺到聚己二酸己二胺树脂，经定向抽丝即为聚酰胺到聚己二酸己二胺树脂，经定向抽丝即为聚酰胺6666纤维或称尼龙纤维或称尼龙纤维或称尼龙纤维或称尼龙6666。己内酰胺聚合可得到聚己内酰胺聚合可得到聚己内酰胺聚合可得到聚己内酰胺聚合可得到聚己内酰胺，抽丝即己内酰胺，抽丝即己内酰胺，抽丝即己内酰胺，抽丝即尼龙尼龙尼龙尼龙6 6。N-苯基苯甲酰胺苯基苯甲酰胺第五十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物53羧酸不易被还原。但在强还原剂羧酸不易被还原。但在强还原剂LiAlH4作用下，羧基作用下，羧基可被还原成羟基，生成相应的可被还原成羟基，生成相应的1ROH该法不仅产率高，而且不影响该法不仅产率高，而且不影响C=C和和CC的存在，可用的存在，可用于不饱和酸的还原。于不饱和酸的还原。13.4.3羧基的还原羧基的还原羧基的还原羧基的还原第五十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物54羧酸或其盐脱去羧基羧酸或其盐脱去羧基(失去失去CO2)的反应，称为脱羧反应。饱的反应，称为脱羧反应。饱和一元羧酸在加热下较难脱羧，但和一元羧酸在加热下较难脱羧，但低级羧酸的金属盐低级羧酸的金属盐在碱存在下加在碱存在下加热则可发生脱羧反应。如：热则可发生脱羧反应。如：13.4.4脱羧反应（脱羧反应（CO2）第五十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物55当当-碳原子上连有碳原子上连有NO2、CN、CO、Cl等等强吸电子基强吸电子基时则容易脱羧。如：时则容易脱羧。如：某些芳香族羧酸不但可以脱羧，且比饱和一元酸容易。某些芳香族羧酸不但可以脱羧，且比饱和一元酸容易。如：如：第五十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月有机化学有机化学羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物5613.4.513.4.5卤代反应卤代反应(P313)n n羧基中含羰基官能团，与醛酮一样可发生羧基中含羰基官能团，与醛酮一样可发生羧基中含羰基官能团，与醛酮一样可发生羧基中含羰基官能团，与醛酮一样可发生的卤代反应，但的卤代反应，但的卤代反应，但的卤代反应，但羧基对羧基对羧基对羧基对的致活作用比羰基要弱的致活作用比羰基要弱的致活作用比羰基要弱的致活作用比羰基要弱,羧酸的羧酸的羧酸的羧酸的卤代需要在碘、卤代需要在碘、卤代需要在碘、卤代需要在碘、磷磷