《有机化学第二版》第9章羧酸及其衍生物.ppt

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1、第九章第九章 羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物第一节第一节 羧酸羧酸第二节第二节 羧酸衍生物羧酸衍生物第三节第三节 碳酸衍生物碳酸衍生物 第一节第一节 羧酸羧酸一、羧酸的分类和命名一、羧酸的分类和命名二、羧酸的结构二、羧酸的结构 三、羧酸的化学性质三、羧酸的化学性质四、重要的羧酸及其衍生物四、重要的羧酸及其衍生物 一、羧酸的分类和命名一、羧酸的分类和命名 分类分类 甲酸甲酸甲酸甲酸 环己甲酸环己甲酸环己甲酸环己甲酸 苯甲酸苯甲酸苯甲酸苯甲酸 乙二酸乙二酸 1 1，3-3-环己二甲酸环己二甲酸 邻苯二甲酸邻苯二甲酸一一一一元元元元酸酸酸酸二二二二元元元元酸酸酸酸 脂肪酸脂肪酸脂环酸脂环酸芳香酸芳香酸

2、乙酰基乙酰基 苯甲酰基苯甲酰基 脂肪酰基脂肪酰基芳香酰基芳香酰基羧酸分子中去掉羧基中的羟基，剩下的部分称为羧酸分子中去掉羧基中的羟基，剩下的部分称为酰基。酰基。3-甲基丁酸甲基丁酸 2，2-二甲基丁酸二甲基丁酸（-甲基丁酸甲基丁酸）（，-二甲基丁酸）二甲基丁酸）3-甲基甲基-2-丁烯酸丁烯酸-萘甲酸萘甲酸 讨论如何命名下列羧酸？讨论如何命名下列羧酸？二、羧酸的结构二、羧酸的结构 键键P轨道轨道p-共轭共轭-124.5pm131pm三、羧酸的化学性质三、羧酸的化学性质（一）酸性（一）酸性 羧酸羧酸 碳酸碳酸 苯酚苯酚 pKa=35 pKa=6.38 pKa=9.89 1.酸性强度酸性强度FCH2

3、COOH ClCH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH pKa 2.67 2.87 2.90 3.16 CH3COOH ClCH2COOH Cl2CHCOOH Cl3CCOOH pKa 4.76 2.87 1.36 0.63 pKa 2.86 4.06 4.52HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH (CH3)2CHCOOH pKa 3.77 4.76 4.86 4.87 ClCH2CH2CH2COOHClCH3CHCH2COOHClCH3CH2CHCOOH2.诱导效应对酸性的影响诱导效应对酸性的影响（二）羧基中羟基的取代反应（二）羧基中羟基的取代反应 X NH2 OR

4、1、羧酸与醇在强酸催化下，生成酯和水的反应称为、羧酸与醇在强酸催化下，生成酯和水的反应称为酯化反应；其逆反应为水解反应。酯化反应；其逆反应为水解反应。乙酸乙酯乙酸乙酯 2、羧酸与卤化磷作用生成酰卤、羧酸与卤化磷作用生成酰卤 乙酰氯乙酰氯 3、羧酸与脱水剂共热，、羧酸与脱水剂共热，2个羧基脱去个羧基脱去1分子水形成酸酐。分子水形成酸酐。乙酐乙酐（三）（三）-氢的卤代反应氢的卤代反应（四）脱羧反应（四）脱羧反应（四）二元羧酸的特殊性（四）二元羧酸的特殊性 1、脱羧反应、脱羧反应 乙二酸、丙二酸乙二酸、丙二酸2、脱水反应、脱水反应 丁二酸、戊二酸丁二酸、戊二酸 3、脱羧脱水同时发生、脱羧脱水同时发生

5、 己二酸、庚二酸己二酸、庚二酸 四、重要的羧酸及其衍生物四、重要的羧酸及其衍生物 1、甲酸的结构和性质有什么特点？、甲酸的结构和性质有什么特点？2、苯甲酸及其钠盐有什么应用？、苯甲酸及其钠盐有什么应用？3、草酸的结构和性质有什么特点？、草酸的结构和性质有什么特点？醛基醛基羧基羧基一、羧酸衍生物的分类和命名一、羧酸衍生物的分类和命名二、羧酸衍生物的化学性质二、羧酸衍生物的化学性质三、三、丙二酸二乙酯在合成上的应用丙二酸二乙酯在合成上的应用 第二节第二节 羧酸衍生物羧酸衍生物酰卤酰卤某酰卤某酰卤酯酯 某酸某酯某酸某酯 酸酐酸酐 某酸酐某酸酐 酰胺酰胺 某酰某胺某酰某胺 一、羧酸衍生物的分类和命名一

6、、羧酸衍生物的分类和命名乙酰氯乙酰氯乙酸乙酯乙酸乙酯 乙二酸二甲酯乙二酸二甲酯 苯甲酸乙酯苯甲酸乙酯 乙二酸氢甲酯乙二酸氢甲酯 乙酐乙酐 苯甲酰氯苯甲酰氯 乙乙酰胺酰胺二、羧酸衍生物的化学性质二、羧酸衍生物的化学性质（一）水解反应（一）水解反应室温室温1.酰卤水解酰卤水解2.酸酐水解酸酐水解（一）水解反应（一）水解反应酸或碱酸或碱水解反应速率：水解反应速率：酰卤酸酐酯酰胺酰卤酸酐酯酰胺回流回流酸或碱酸或碱3.酯的水解酯的水解4.酸酐的水解酸酐的水解（二）醇解反应（二）醇解反应应用于合成酚酯和叔醇酯等应用于合成酚酯和叔醇酯等1.酰卤醇解酰卤醇解2.酸酐醇解酸酐醇解（酯交换反应）（酯交换反应）讨论

7、怎样制备讨论怎样制备H3COOCH2CH2NH2?3.酯的醇解酯的醇解（三）氨解反应（三）氨解反应RCH2COOH一烃基乙酸一烃基乙酸一烃基乙酸一烃基乙酸二二二二烃烃烃烃基基基基乙乙乙乙酸酸酸酸三、三、丙二酸二乙酯在合成上的应用丙二酸二乙酯在合成上的应用丙丙二二酰酰基基-CO2怎样制备怎样制备？如何制备如何制备？酰基乙酸酰基乙酸怎样制备怎样制备？第三节 碳酸衍生物碳酸碳酸衍生物碳酸衍生物是指碳酸分子中的羟基被其它原子碳酸衍生物是指碳酸分子中的羟基被其它原子或原子团或原子团(-X、-OR、-NH2等等)取代后的产物。取代后的产物。碳酸衍生物碳酰氯碳酰氯碳酰胺碳酰胺碳酰氯 碳酰氯又名光气，因为它最

8、初是由一氧化碳和碳酰氯又名光气，因为它最初是由一氧化碳和碳酰氯又名光气，因为它最初是由一氧化碳和碳酰氯又名光气，因为它最初是由一氧化碳和氯气在日光照射下作用得到的。氯气在日光照射下作用得到的。氯气在日光照射下作用得到的。氯气在日光照射下作用得到的。光气是一种无色带甜味的极毒气体，它的毒性比氯光气是一种无色带甜味的极毒气体，它的毒性比氯光气是一种无色带甜味的极毒气体，它的毒性比氯光气是一种无色带甜味的极毒气体，它的毒性比氯气约大十倍。沸点气约大十倍。沸点气约大十倍。沸点气约大十倍。沸点8.28.28.28.2。可水解生成二氧化碳和。可水解生成二氧化碳和。可水解生成二氧化碳和。可水解生成二氧化碳和

9、氯化氢。氯化氢。氯化氢。氯化氢。碳酰氯能发生水解、醇解和氨解反应。碳酰氯用途用途 与醇作用生成氯甲酸酯，进一步作用得碳酸与醇作用生成氯甲酸酯，进一步作用得碳酸酯。中性碳酸酯是无毒而稳定的化合物，在酯。中性碳酸酯是无毒而稳定的化合物，在保存麻醉剂氯仿时加入保存麻醉剂氯仿时加入1 1的乙醇，就是为了的乙醇，就是为了使氯仿分解时生成的微量光气变为无毒的碳使氯仿分解时生成的微量光气变为无毒的碳酸酯。酸酯。光气与氨作用生成尿素。光气与氨作用生成尿素。光气是有机合成上的重要原料，可用来生产光气是有机合成上的重要原料，可用来生产染料、安眠药、塑料等。染料、安眠药、塑料等。碳酰胺（尿素）碳酰胺也称脲，存在于人

10、和哺乳动物的尿中，故称碳酰胺也称脲，存在于人和哺乳动物的尿中，故称碳酰胺也称脲，存在于人和哺乳动物的尿中，故称碳酰胺也称脲，存在于人和哺乳动物的尿中，故称尿素。脲是白色晶体，熔点尿素。脲是白色晶体，熔点尿素。脲是白色晶体，熔点尿素。脲是白色晶体，熔点132132132132，易溶于水和乙醇，易溶于水和乙醇，易溶于水和乙醇，易溶于水和乙醇中。脲用于合成塑料及药物等。中。脲用于合成塑料及药物等。中。脲用于合成塑料及药物等。中。脲用于合成塑料及药物等。碳酰胺的结构和性质 脲具有酰胺的结构，故它具有酰胺的一般性脲具有酰胺的结构，故它具有酰胺的一般性质。但由于分子中两个氨基连在同一羰基上，质。但由于分子

11、中两个氨基连在同一羰基上，具有以下特殊性质：具有以下特殊性质：弱碱性弱碱性水解水解与亚硝酸作用与亚硝酸作用加热反应加热反应弱碱性 脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但脲的碱性微弱，它的水溶液不能使石蕊变色，但它能与硝酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特它能与硝酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特它能与硝酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特它能与硝酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特它能与硝酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特它能与硝

12、酸、草酸生成难溶性的盐，可利用此特性从尿液中分离尿素。性从尿液中分离尿素。性从尿液中分离尿素。性从尿液中分离尿素。性从尿液中分离尿素。性从尿液中分离尿素。2/25/202334水解 脲与酸或碱共热，或在脲素酶的作用下都能水解脲与酸或碱共热，或在脲素酶的作用下都能水解脲与酸或碱共热，或在脲素酶的作用下都能水解脲与酸或碱共热，或在脲素酶的作用下都能水解生成氨或铵盐，故可用作氮肥。生成氨或铵盐，故可用作氮肥。生成氨或铵盐，故可用作氮肥。生成氨或铵盐，故可用作氮肥。2/25/202335与亚硝酸作用 脲分子中有氨基，与亚硝酸作用时能放出氮气。脲分子中有氨基，与亚硝酸作用时能放出氮气。脲分子中有氨基，与

13、亚硝酸作用时能放出氮气。脲分子中有氨基，与亚硝酸作用时能放出氮气。此反应可测定脲的含量或用来除去某些反应中残留的此反应可测定脲的含量或用来除去某些反应中残留的过量亚硝酸过量亚硝酸2/25/202336缩二脲的生成 将固体脲慢慢加热到它的熔点以上（约将固体脲慢慢加热到它的熔点以上（约将固体脲慢慢加热到它的熔点以上（约将固体脲慢慢加热到它的熔点以上（约150150150150160160160160，温度过高则分解），两分子脲之间失去一分子氨，温度过高则分解），两分子脲之间失去一分子氨，温度过高则分解），两分子脲之间失去一分子氨，温度过高则分解），两分子脲之间失去一分子氨生成缩二脲。生成缩二脲。生成缩二脲。生成缩二脲。脲受高温高压作用生成三聚氰胺。脲受高温高压作用生成三聚氰胺。脲受高温高压作用生成三聚氰胺。脲受高温高压作用生成三聚氰胺。2/25/202337*怎样命名羧酸？怎样命名羧酸？*羧酸有哪些主要化学性质？羧酸有哪些主要化学性质？归纳总结归纳总结*羧酸是怎样分类的？羧酸是怎样分类的？*哪种羧酸的酸性最强哪种羧酸的酸性最强？*哪些羧酸具有还原性哪些羧酸具有还原性？*重要的羧酸衍生物有哪些重要的羧酸衍生物有哪些？*丙二酸二乙酯的结构及在合成上有哪些应用丙二酸二乙酯的结构及在合成上有哪些应用？*碳酸衍生物有哪些重要的化学性质碳酸衍生物有哪些重要的化学性质？