第十四羧酸.ppt

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1、1现在学习的是第1页，共36页一一.羧酸的结构、命名及物理性质羧酸的结构、命名及物理性质二二.羧酸的反应羧酸的反应三三.羧酸的制备羧酸的制备第十四章第十四章羧羧 酸酸2现在学习的是第2页，共36页一一.羧酸的结构、命名及物理性质羧酸的结构、命名及物理性质 羧基的结构：羧基的结构：由于由于p共轭，羧基碳的正电性减弱，共轭，羧基碳的正电性减弱，不易发生典型的亲核加成，不象醛、不易发生典型的亲核加成，不象醛、酮中的羰基，但共轭使酮中的羰基，但共轭使OH上氢的酸性上氢的酸性增强。增强。3现在学习的是第3页，共36页羧基负离子的结构：羧基负离子的结构：4现在学习的是第4页，共36页分类：分类：按羧基数目

2、分：一元，二元，多元酸按羧基数目分：一元，二元，多元酸按烃基类型分：脂肪酸，芳香酸，饱和酸，不饱和酸按烃基类型分：脂肪酸，芳香酸，饱和酸，不饱和酸命名：常见的酸由它的来源命名：命名：常见的酸由它的来源命名：例：例：蚁蚁 酸酸醋醋 酸酸硬硬 脂脂 酸酸月月 桂桂 酸酸5现在学习的是第5页，共36页系统命名：系统命名：6甲基甲基2乙基庚酸乙基庚酸5氯氯3戊烯酸戊烯酸丁二酸（琥珀酸）丁二酸（琥珀酸）己二酸己二酸6现在学习的是第6页，共36页4氯苯甲酸氯苯甲酸（对氯苯甲酸）（对氯苯甲酸）3硝基苯甲酸硝基苯甲酸（间硝基苯甲酸）（间硝基苯甲酸）邻苯二甲酸邻苯二甲酸反反1,2环己二酸环己二酸7现在学习的是第

3、7页，共36页物理性质：物理性质：羧酸是含有相同碳原子数的烃类含氧衍生物中沸点最高羧酸是含有相同碳原子数的烃类含氧衍生物中沸点最高的化合物。的化合物。例：例：甲酸甲酸 M=46 b.p.101二缔合体二缔合体例：例：b.p.7.95697141乙醇乙醇 M=46 b.p.788现在学习的是第8页，共36页二二.羧酸的化学性质羧酸的化学性质羧酸的酸性羧酸的酸性羧基中羟基的取代反应羧基中羟基的取代反应羧基中脱羧的反应羧基中脱羧的反应羧基中羰基的还原羧基中羰基的还原羧基羧基H的卤代反应的卤代反应9现在学习的是第9页，共36页1.羧酸的酸性羧酸的酸性 羧酸具有酸性，能与羧酸具有酸性，能与NaOH、Na

4、2CO3、NaHCO3反应生反应生成盐。成盐。10现在学习的是第10页，共36页负电荷分散在两个电负性较强的氧上，负电荷分散在两个电负性较强的氧上，使体系能量降低。使体系能量降低。羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离子羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离子(即共轭碱即共轭碱)的的相对稳定性相对稳定性。11现在学习的是第11页，共36页诱导效应诱导效应的影响：的影响：定义：诱导效应一般以氢为比较标准，如果电子偏向定义：诱导效应一般以氢为比较标准，如果电子偏向 取代基，这个取代基是吸电子的，具有吸电子取代基，这个取代基是吸电子的，具有吸电子 的诱导效应，用的诱导效应，用I（Indu

5、ctive effect）表示；）表示；I 效应效应+I 效应效应标准标准常见的各基团的诱导效应顺序是：常见的各基团的诱导效应顺序是：12现在学习的是第12页，共36页例：例：诱导效应沿诱导效应沿键传递，电子逐渐向氯偏移，传递到键传递，电子逐渐向氯偏移，传递到4个碳以后，几乎个碳以后，几乎无影响。诱导效应具有加和性。无影响。诱导效应具有加和性。13现在学习的是第13页，共36页 二元酸的二元酸的pka1与与pka2 4.27 5.70 5.64 5.41 pka2 1.27 2.85 4.21 4.34 pka1HOOCCOOHHOOCCH2COOHHOOC（CH2）2COOHHOOC（CH2

6、）3COOH解释：二元酸的解释：二元酸的pka1小于小于pka2。具有具有I 效应效应具有具有+I 效应效应14现在学习的是第14页，共36页共轭效应的影响：共轭效应的影响：共轭体系上的取代基若能降低共轭体系的电子密度，则这些基共轭体系上的取代基若能降低共轭体系的电子密度，则这些基团有团有吸电子的共轭效应吸电子的共轭效应（C）。）。如：如：吸电子的共轭效应吸电子的共轭效应共轭体系上的取代基若能增高共轭体系的电子密度，则这共轭体系上的取代基若能增高共轭体系的电子密度，则这些基团有些基团有给电子的共轭效应给电子的共轭效应（+C）。）。如：如：给电子的共轭效应给电子的共轭效应15现在学习的是第15页

7、，共36页取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻邻 对对 间间取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为：邻邻 间间 对对对芳香族羧酸对芳香族羧酸例：例：pka 4.57pka 2.98pka 4.0816现在学习的是第16页，共36页例：比较下列化合物的酸性：例：比较下列化合物的酸性：例：按酸性由强到弱的次序排列下列化合物：例：按酸性由强到弱的次序排列下列化合物：解：解：17现在学习的是第17页，共36页结论：（结论：（1）电子效应的影响：吸电子取代基使酸性增大，）电子效应的影响：吸电子取代基使酸

8、性增大，给电子取代基使酸性减小。给电子取代基使酸性减小。（2）分子内的氢键使羧酸的酸性增强。）分子内的氢键使羧酸的酸性增强。（3）空间效应：利于）空间效应：利于H+离解的空间结构酸性强，不离解的空间结构酸性强，不 利于利于H+离解的空间结构酸性弱。离解的空间结构酸性弱。18现在学习的是第18页，共36页2.羧基中羟基的取代反应（酰化反应）羧基中羟基的取代反应（酰化反应）羧基中羟基可以被其他原子或原子团取代得羧酸衍生物。羧基中羟基可以被其他原子或原子团取代得羧酸衍生物。酯（被烷氧基取代）酯（被烷氧基取代）酰卤（被卤素取代）酰卤（被卤素取代）酸酐（被酰氧基取代）酸酐（被酰氧基取代）酰胺（被氨基取代

9、）酰胺（被氨基取代）19现在学习的是第19页，共36页1).生成酯生成酯可逆反应，要提高产率采取两种方法使平衡右移：可逆反应，要提高产率采取两种方法使平衡右移：一种原料过量，在此乙醇过量，使平衡右移。一种原料过量，在此乙醇过量，使平衡右移。将生成的水蒸出，使平衡右移。将生成的水蒸出，使平衡右移。20现在学习的是第20页，共36页2).生成酰氯生成酰氯羧酸与羧酸与PCl3，PCl5，SOCl2作用得酰氯。作用得酰氯。21现在学习的是第21页，共36页3).生成酸酐生成酸酐脱水剂：脱水剂：Ag2O,P2O5,POCl3,等。等。22现在学习的是第22页，共36页23现在学习的是第23页，共36页4

10、).生成酰胺和腈生成酰胺和腈苯甲酰胺苯甲酰胺苯甲腈苯甲腈24现在学习的是第24页，共36页3.脱羧的反应脱羧的反应科尔伯（科尔伯（H.Kolbe）反应）反应指羧酸的碱金属盐电解生成烃的反应。指羧酸的碱金属盐电解生成烃的反应。用于制备结构特殊的烃。用于制备结构特殊的烃。例：例：25现在学习的是第25页，共36页当羧基的当羧基的C上有吸电子基团时，容易进行脱羧反应。上有吸电子基团时，容易进行脱羧反应。例：例：26现在学习的是第26页，共36页4.羧基中羰基的还原羧基中羰基的还原注意：硼氢化钠不能还原羧基注意：硼氢化钠不能还原羧基27现在学习的是第27页，共36页5.羧基羧基H的卤代反应的卤代反应具

11、有具有H的羧酸在催化量的红磷或三溴化磷存在下与溴发的羧酸在催化量的红磷或三溴化磷存在下与溴发生反应，得到生反应，得到溴代酸。溴代酸。赫尔乌尔哈泽林斯基反应赫尔乌尔哈泽林斯基反应（C.Hell J.Volhard N.D.Zelinsky）由于由于P共轭，羧基碳的正电性减弱，不象醛、酮中的羰基共轭，羧基碳的正电性减弱，不象醛、酮中的羰基那样活泼，所以羧酸的那样活泼，所以羧酸的H溴代需要红磷催化。溴代需要红磷催化。28现在学习的是第28页，共36页机理：机理：29现在学习的是第29页，共36页溴代酸是非常重要的化合物，是制备其它溴代酸是非常重要的化合物，是制备其它取代酸的母体。取代酸的母体。30现

12、在学习的是第30页，共36页注意：注意：氯代酸也可用此法制备，而氯代酸也可用此法制备，而碘代酸不行。碘代酸不行。31现在学习的是第31页，共36页三三.羧酸的制备羧酸的制备1.氧化法氧化法伯醇氧化伯醇氧化醛氧化醛氧化环酮的氧化环酮的氧化烃的氧化烃的氧化32现在学习的是第32页，共36页卤仿反应制备少一个碳的羧酸卤仿反应制备少一个碳的羧酸33现在学习的是第33页，共36页2.腈的水解腈的水解腈在酸性或碱性溶液中水解生成羧酸，腈由伯卤代烷与氰腈在酸性或碱性溶液中水解生成羧酸，腈由伯卤代烷与氰化钾发生化钾发生SN2反应制备。反应制备。34现在学习的是第34页，共36页不反应不反应用来从伯卤代烷制备增长一个碳原子的羧酸。用来从伯卤代烷制备增长一个碳原子的羧酸。反应速率慢反应速率慢注意注意35现在学习的是第35页，共36页3.从格氏试剂制备从格氏试剂制备（干冰）（干冰）用来从卤代烷（伯、仲、叔）制备增长一个碳原子的羧酸。用来从卤代烷（伯、仲、叔）制备增长一个碳原子的羧酸。36现在学习的是第36页，共36页