暨南大学有机无机化学第十二章课件.ppt

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1、羧羧 酸酸第十二章第十二章n羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名n羧酸的物理性质羧酸的物理性质n羧酸的光谱特征羧酸的光谱特征n羧酸的结构和酸性羧酸的结构和酸性n羧酸的制备羧酸的制备n羧酸的反应羧酸的反应n卤代酸的合成和反应卤代酸的合成和反应n羟基酸的合成和反应羟基酸的合成和反应本章提纲本章提纲本章提纲本章提纲羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名一元酸一元酸 系统命名系统命名 普通命名普通命名HCOOH 甲酸甲酸 蚁酸蚁酸CH3COOH 乙酸乙酸 醋酸醋酸CH3CH2COOH 丙酸丙酸 初油酸初油酸CH3CH2CH2COOH 丁酸丁酸 酪酸酪酸CH3(CH2)16COOH 十八酸十八酸 硬脂酸硬脂酸 只

2、含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸，只含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸，可根据它的来源命名。可根据它的来源命名。二元酸二元酸 系统命名系统命名 普通命名普通命名HOOCCOOH 乙二酸乙二酸 草酸草酸HOOCCH2COOH 丙二酸丙二酸 缩苹果酸缩苹果酸HOOC(CH2)2COOH 丁二酸丁二酸 琥珀酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸顺丁烯二酸 马来酸马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸反丁烯二酸 富马酸富马酸含有二个羧基的羧酸称为二元酸。含有二个羧基的羧酸称为二元酸。羧酸的分类和命名羧酸的分类和命名羧酸的物理性质羧酸的物理性质低级脂肪酸是液体

3、，可溶于水，具有刺鼻的气味。低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧羧酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。所有的二元酸都是结晶化合物。所有的二元酸都是结晶化合物。羧酸的物理性质羧酸的物理性质低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分

4、地溶于水，具有难闻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧羧酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。所有的二元酸都是结晶化合物。所有的二元酸都是结晶化合物。羧酸的物理性质羧酸的物理性质低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。高级脂肪酸是蜡状固体

5、。无味，在水中溶解度不大。高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧羧酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。所有的二元酸都是结晶化合物。所有的二元酸都是结晶化合物。羧酸的光谱特征羧酸的光谱特征1HNMRR2CHCOOH H：1012 HCR2COOH H：22.6羧酸中的羧酸中的C=O：单体单体 二缔合体二缔合体RCOOH 17701750cm-1 1710cm-1CH2=CHCOOH 1720 cm-1 1690cm-1ArCOOH 1700-1690cm-羧酸中的羧酸中的OH：3550

6、cm-1 3000 2500cm-羧酸中的羧酸中的C-O 1250 cm-1 IR光谱光谱羧酸的光谱特征羧酸的光谱特征两个碳氧键两个碳氧键不等长，部不等长，部分离域。分离域。两个碳氧键两个碳氧键等长，完全等长，完全离域。离域。羧酸的结构和酸性羧酸的结构和酸性1.361.231.27醇中醇中C-O单键键长为单键键长为1.43一一 羧酸和羧酸根的结构比较羧酸和羧酸根的结构比较2 多数的羧酸是弱酸，多数的羧酸是弱酸，pKa约为约为4-5 （大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）讨论讨论1 羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离 而

7、表现出酸性。而表现出酸性。2 多数的羧酸是弱酸，多数的羧酸是弱酸，pKa约为约为4-5 （大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）（大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在）讨论讨论1 羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离 而表现出酸性。而表现出酸性。（1）电子效应的影响：）电子效应的影响：吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.HCOOH C6H5-COOH CH3COOH pka 3.37 4.20 4.73取代基对羧酸酸性的影响取代基对羧酸酸性的影响（3）分子内的氢键也能）分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。使

8、羧酸的酸性增强。（2）空间效应：）空间效应：利于利于H+离解的空间结构酸离解的空间结构酸性强，不利于性强，不利于H+离解的空间离解的空间结构酸性弱结构酸性弱.（1）电子效应的影响：）电子效应的影响：吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少.HCOOH C6H5-COOH CH3COOH pka 3.37 4.20 4.73取代基对羧酸酸性的影响取代基对羧酸酸性的影响（3）分子内的氢键也能）分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。使羧酸的酸性增强。（2）空间效应：）空间效应：利于利于H+离解的空间结构酸离解的空间结构酸性强，不利于性强，不利于H+离解

9、的空间离解的空间结构酸性弱结构酸性弱.芳香羧酸的情况分析芳香羧酸的情况分析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 对对具体分析：具体分析：邻邻 位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。）均要考虑。）对对 位（诱导很小、共轭为主。）位（诱导很小、共轭为主。）间间 位（诱导为主、共轭很小。）位（诱导为主、共轭很小。）实实 例例诱导吸电子作用大、诱导吸电子作用大、共轭给电子作用大、共轭给电子

10、作用大、氢键效应吸电子作用大。氢键效应吸电子作用大。邻邻 位位 间位间位 对位对位诱导吸电子作用中、诱导吸电子作用中、共轭给电子作用小共轭给电子作用小。诱导吸电子作用小、诱导吸电子作用小、共轭给电子作用大。共轭给电子作用大。pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57苯甲酸的苯甲酸的pka 4.20一一 氧化法氧化法羧酸的制备羧酸的制备RC NO2/V2O5500oCH2O二二 羧酸衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应醇、醛、芳烃、炔、烯、酮（卤仿反应）的氧化醇、醛、芳烃、炔、烯、酮（卤仿反应）的氧化一一 氧化法氧化法羧酸的制备羧酸的制备RC NO2/V2O5500oCH2O二二 羧酸

11、衍生物的水解反应羧酸衍生物的水解反应醇、醛、芳烃、炔、烯、酮（卤仿反应）的氧化醇、醛、芳烃、炔、烯、酮（卤仿反应）的氧化特点：特点：产物比反应物卤代烷多一个碳，与产物比反应物卤代烷多一个碳，与RCN同。同。腈的水解腈的水解反应式反应式 RX +NaCN RCN RCOOH H2OH+or HO-醇醇 反应注意事项反应注意事项 1 应用于一级应用于一级RX制腈，产率很好。制腈，产率很好。2 芳香卤代烷不易制成芳腈。芳香卤代烷不易制成芳腈。3 如用卤代酸与如用卤代酸与NaCN反应制二元酸时，卤代酸应先制成羧酸盐反应制二元酸时，卤代酸应先制成羧酸盐。ClCH2COOH ClCH2COONa NCCH

12、2COONa HOOCCH2COOHNaOHNaCNNaOHH2OH+R-C NR-C NHR-C=NHH+H2O-H+H+H2O+-NH3-H+RCOOH互变异构互变异构H腈酸性水解的机理腈酸性水解的机理R-C NR-C NHR-C=NHH+H2O-H+H+H2O+-NH3-H+RCOOH互变异构互变异构H腈酸性水解的机理腈酸性水解的机理腈碱性水解的机理腈碱性水解的机理H2O互变异构互变异构-OHRCOOH +NH2-RCOO-+NH3H+RCOOH(1)1oRX、2oRX较好，较好，3oRX需在加压条件下反应需在加压条件下反应 （否则易消除）否则易消除）(2)ArI、ArBr易制成格氏试剂

13、易制成格氏试剂、ArCl较较难难。(3)产物比产物比RX多一个碳原子。多一个碳原子。有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应1 格氏试剂和格氏试剂和CO2的反应的反应RX RMgX RCOOMgX RCOOHCO2H2OMg 无水醚无水醚讨讨 论论(1)1oRX、2oRX较好，较好，3oRX需在加压条件下反应需在加压条件下反应 （否则易消除）否则易消除）(2)ArI、ArBr易制成格氏试剂易制成格氏试剂、ArCl较较难难。(3)产物比产物比RX多一个碳原子。多一个碳原子。有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应1 格氏试剂和格氏试剂和CO2的反应的反应RX RMgX RCOOMgX RCOOH

14、CO2H2OMg 无水醚无水醚讨讨 论论2 有机锂试剂和有机锂试剂和CO2的反应的反应RLi +CO2 RCOOLi RCOOH RLi H2OH2O讨论：讨论：(1)(2)(3)同格氏试剂。同格氏试剂。(4)（注意：投料比对产物的影响）注意：投料比对产物的影响）有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应实实 例例n-C4H9Li/Et2O-50 至至-60oCCO2H2O3 利用金属有机化合物的烃基化反应利用金属有机化合物的烃基化反应RCH2COOH +2LiN(i-C3H7)2RRCHCOOHRCHCOO-Li+Li+RXH2O(CH3)2CHCOOH +2LiN(i-C3H7)2THF,C

15、6H14,0oC(CH3)2CLiCOOLiBr(CH2)nBrH2O有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应3 利用金属有机化合物的烃基化反应利用金属有机化合物的烃基化反应RCH2COOH +2LiN(i-C3H7)2RRCHCOOHRCHCOO-Li+Li+RXH2O(CH3)2CHCOOH +2LiN(i-C3H7)2THF,C6H14,0oC(CH3)2CLiCOOLiBr(CH2)nBrH2O有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应LDA/THF-78oCCH3(CH2)3BrH2OCO2-78oCH2O从一元羧酸合从一元羧酸合成成二元羧酸二元羧酸从羧酸合成从羧酸合成取代羧酸取代羧酸

16、有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应LDA/THF-78oCCH3(CH2)3BrH2OCO2-78oCH2O从一元羧酸合从一元羧酸合成成二元羧酸二元羧酸从羧酸合成从羧酸合成取代羧酸取代羧酸有机金属化合物的反应有机金属化合物的反应u羧酸的结构和反应羧酸的结构和反应u羧基中氢的反应羧基中氢的反应u羧酸羧酸-H-H的的反应反应 (赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应)u羧羰基的反应羧羰基的反应u脱羧反应脱羧反应羧酸的反应羧酸的反应羧酸的结构和反应羧酸的结构和反应-活泼活泼H的反应的反应酸性酸性羰基的亲核加成，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

17、代）。羰基的亲核羰基的亲核加成，还原。加成，还原。羧基中氢的反应羧基中氢的反应1 酸碱反应酸碱反应 强无机酸强无机酸 羧酸羧酸 碳酸碳酸 酚酚pKa 45 6.35 10RCOOH +NaHCO3 RCOO-Na+CO2 +H2O 羧酸可以和碳酸氢钠反应羧酸可以和碳酸氢钠反应ArONa +CO2 +H2O ArOH +NaHCO3 酚不能和碳酸氢钠反应酚不能和碳酸氢钠反应*1.羧酸盐是固体羧酸盐是固体*2.羧酸盐的溶解度羧酸盐的溶解度 钠、钾、銨钠、钾、銨 盐可溶于水，重金属盐不溶于水。盐可溶于水，重金属盐不溶于水。*3.羧酸根具有碱性和亲核性羧酸根具有碱性和亲核性 羧酸盐能与活泼卤代烷反应羧

18、酸盐能与活泼卤代烷反应2 羧酸盐的若干性质羧酸盐的若干性质羧基中氢的反应羧基中氢的反应*1.羧酸盐是固体羧酸盐是固体*2.羧酸盐的溶解度羧酸盐的溶解度 钠、钾、銨钠、钾、銨 盐可溶于水，重金属盐不溶于水。盐可溶于水，重金属盐不溶于水。*3.羧酸根具有碱性和亲核性羧酸根具有碱性和亲核性 羧酸盐能与活泼卤代烷反应羧酸盐能与活泼卤代烷反应2 羧酸盐的若干性质羧酸盐的若干性质羧基中氢的反应羧基中氢的反应*1.羧酸盐是固体羧酸盐是固体*2.羧酸盐的溶解度羧酸盐的溶解度 钠、钾、銨钠、钾、銨 盐可溶于水，重金属盐不溶于水。盐可溶于水，重金属盐不溶于水。*3.羧酸根具有碱性和亲核性羧酸根具有碱性和亲核性 羧

19、酸盐能与活泼卤代烷反应羧酸盐能与活泼卤代烷反应2 羧酸盐的若干性质羧酸盐的若干性质羧基中氢的反应羧基中氢的反应 是是SN2反应。反应。只适用于只适用于1o RX和活泼和活泼RX。常用的是钠盐。常用的是钠盐。(有时也用有时也用Ag盐，优点：速率快。缺盐，优点：速率快。缺 点：太贵。点：太贵。)体系中双键不受影响。体系中双键不受影响。RCOO-+RX RCOOR +X-SN2+CH3COO-Na+HOAc 120oC羧基中氢的反应羧基中氢的反应3 羧酸与重氮甲烷的反应羧酸与重氮甲烷的反应（1）重氮甲烷的共振式）重氮甲烷的共振式:羧基中氢的反应羧基中氢的反应（2）反应机理）反应机理正性极强，易发生正

20、性极强，易发生SN2反反应，是最好的离去基团。应，是最好的离去基团。+N2SN2 重氮甲烷是甲基化重氮甲烷是甲基化试剂试剂.羧酸和酚能用重氮羧酸和酚能用重氮甲烷甲基化，醇不能。甲烷甲基化，醇不能。羧基中氢的反应羧基中氢的反应（3）实）实 例例优点：反应条件温和，产率高（几乎定量）缺点：贵、毒、易爆炸。优点：反应条件温和，产率高（几乎定量）缺点：贵、毒、易爆炸。CH2N2 25oC羧基中氢的反应羧基中氢的反应羧酸羧酸-H的反应的反应 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应 在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取代羧酸用下，卤素取代羧酸-H的反应称为

21、的反应称为 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应。泽林斯基反应。RCH2COOH +Br2PBr3-HBr RCHCOOHBr1 定义定义羧酸羧酸-H的反应的反应 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应 在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作用下，卤素取代羧酸用下，卤素取代羧酸-H的反应称为的反应称为 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应。泽林斯基反应。RCH2COOH +Br2PBr3-HBr RCHCOOHBr1 定义定义羧酸羧酸-H的反应的反应 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应 在三氯化磷或三溴化磷等催化剂的作在三氯化磷或三溴化磷等催化

22、剂的作用下，卤素取代羧酸用下，卤素取代羧酸-H的反应称为的反应称为 赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应。泽林斯基反应。RCH2COOH +Br2PBr3-HBr RCHCOOHBr1 定义定义 催化剂的作用是将羧酸转化为酰催化剂的作用是将羧酸转化为酰卤，酰卤的卤，酰卤的-H具有较高的活性而易具有较高的活性而易于转变为烯醇式，从而使卤化反应发于转变为烯醇式，从而使卤化反应发生。所以用生。所以用10%30%的乙酰氯或乙的乙酰氯或乙酸酐同样可以起催化作用。酸酐同样可以起催化作用。控制卤素用量可得一元控制卤素用量可得一元或多元卤代酸。或多元卤代酸。碘代酸由碘代酸由-氯（或溴）氯（或溴）代酸与代酸与K

23、I反应来制备。反应来制备。反应机理反应机理RCH2COOHPBr3互变异构互变异构+Br-HBrRCH2COOH这步反应这步反应不会逆转不会逆转1.酯化反应酯化反应 （1）定义：羧酸与醇在酸的催化作用下失去）定义：羧酸与醇在酸的催化作用下失去一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。一分子水而生成酯的反应称为酯化反应。CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5 +H2O投料投料 1 ：1 产率产率 67%1 ：10 97%酯化反应是一个可逆的反应，为了使正反应有利，酯化反应是一个可逆的反应，为了使正反应有利，通常采用的手段是：通常采用的手段是：使原料之一过量。使原料之一过量。不断移走产物（

24、例如除水，乙酸乙酯、乙不断移走产物（例如除水，乙酸乙酯、乙 酸、水可形成三元恒沸物酸、水可形成三元恒沸物 bp 70.4）H+羧羧 羰羰 基基 的的 反反 应应（常用的催化剂有盐酸（常用的催化剂有盐酸 、硫酸、苯磺酸等），、硫酸、苯磺酸等），（2）酯化反应的机制）酯化反应的机制*1 加成加成-消除机制消除机制双分子反应一双分子反应一步活化能较高步活化能较高质子转移质子转移加成加成消除消除四面体正离子四面体正离子-H2O-H+按加成按加成-消除消除机制进行反应，机制进行反应，是酰氧键断裂是酰氧键断裂1OROH，2OROH酯化时按加成酯化时按加成-消除机制进行，消除机制进行，且反应速率为：且反应速

25、率为：CH3OHRCH2OHR2CHOH HCOOHCH3COOHRCH2COOHR2CHCOOHR3CCOOH（2）酯化反应的机制）酯化反应的机制1OROH，2OROH酯化时按加成酯化时按加成-消除机制进行，消除机制进行，且反应速率为：且反应速率为：CH3OHRCH2OHR2CHOH HCOOHCH3COOHRCH2COOHR2CHCOOHR3CCOOH（2）酯化反应的机制）酯化反应的机制该反应机制已为：该反应机制已为：同位素跟踪实验同位素跟踪实验 羧酸与光活性醇的反应实验所证实。羧酸与光活性醇的反应实验所证实。酯化酯化反应机制的证明反应机制的证明该反应机制已为：该反应机制已为：同位素跟踪实

26、验同位素跟踪实验 羧酸与光活性醇的反应实验所证实。羧酸与光活性醇的反应实验所证实。酯化酯化反应机制的证明反应机制的证明 3oROH按此反应机制进行酯化。按此反应机制进行酯化。由于由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合，易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合，故逆向反应比正向反应易进行。所以故逆向反应比正向反应易进行。所以3oROH的酯化的酯化 反应产率很低。反应产率很低。*2 碳正离子机制碳正离子机制属于属于SN1机制机制该反应机制也该反应机制也从同位素方法从同位素方法中得到了证明。中得到了证明。(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2O-H+按按SN1机制进机制进行反应，

27、是烷行反应，是烷氧键断裂氧键断裂+(CH3)3COH+H2O仅有少量空阻大的羧酸按此反应机理进行。仅有少量空阻大的羧酸按此反应机理进行。*3 酰基正离子机制酰基正离子机制H2SO4(浓浓)-H+属于属于SN1机制。机制。78%形成酰胺和腈的反应形成酰胺和腈的反应 反应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，反应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的方式除去反应体系中产生的水。方式除去反应体系中产生的水。室温室温-H2OP2O5RC N +H2O形成酰胺和腈的反应形成酰胺和腈的反应 反应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，反

28、应是可逆的，加热、脱水有利于正反应，为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的为了使正反应顺利进行，常采用苯、甲苯带水的方式除去反应体系中产生的水。方式除去反应体系中产生的水。室温室温-H2OP2O5RC N +H2O反应机制（与酯化反应的加成反应机制（与酯化反应的加成-消除机制类似）消除机制类似）-H2O-H2ORC N 互变异构互变异构亲核加成亲核加成质子转移质子转移羧酸与有机金属化合物的反应羧酸与有机金属化合物的反应与格氏试剂的反应与格氏试剂的反应RCOOMgX +RH与有机锂试剂反应与有机锂试剂反应 酯、酰氯、酸酐与有机锂试剂反应时生成的中间体酯、酰氯、酸酐与有机锂试剂反应时生成的中间

29、体不稳定，在反应过程中即分解成酮、酮比酯活泼，所以不稳定，在反应过程中即分解成酮、酮比酯活泼，所以在反应体系中常得到酮与在反应体系中常得到酮与 3oROH的混合物。的混合物。RCOOLiH2OH2O-LiOH羧酸与有机金属化合物的反应羧酸与有机金属化合物的反应与格氏试剂的反应与格氏试剂的反应RCOOMgX +RH与有机锂试剂反应与有机锂试剂反应 酯、酰氯、酸酐与有机锂试剂反应时生成的中间体酯、酰氯、酸酐与有机锂试剂反应时生成的中间体不稳定，在反应过程中即分解成酮、酮比酯活泼，所以不稳定，在反应过程中即分解成酮、酮比酯活泼，所以在反应体系中常得到酮与在反应体系中常得到酮与 3oROH的混合物。的

30、混合物。RCOOLiH2OH2O-LiOH羧酸的还原羧酸的还原羧酸能用羧酸能用LiAlH4和和B2H6还原还原RCOOHRCH2OHLiAlH4or B2H6H2O*1.反应不能得到醛，因为醛在此条件下比酸更易还原。反应不能得到醛，因为醛在此条件下比酸更易还原。*2.用用LiAlH4还原时，常用无水乙醚、四氢呋喃做溶剂。还原时，常用无水乙醚、四氢呋喃做溶剂。*3.用钌作催化剂时，也可以用催化氢化法还原。用钌作催化剂时，也可以用催化氢化法还原。(1)用用LiAlH4还原还原反应机理反应机理RCOOH +LiAlH4RCOOLi +H2 +AlH3-LiOAlH2R-CH=OAlH3RCH2OAl

31、H2RCH2OHH2O*1.反应不能得到醛，因为醛在此条件下比酸更易还原。反应不能得到醛，因为醛在此条件下比酸更易还原。*2.用用LiAlH4还原时，常用无水乙醚、四氢呋喃做溶剂。还原时，常用无水乙醚、四氢呋喃做溶剂。*3.用钌作催化剂时，也可以用催化氢化法还原。用钌作催化剂时，也可以用催化氢化法还原。(1)用用LiAlH4还原还原反应机理反应机理RCOOH +LiAlH4RCOOLi +H2 +AlH3-LiOAlH2R-CH=OAlH3RCH2OAlH2RCH2OHH2O（2）用乙硼烷还原）用乙硼烷还原RCOOH +BH3反应机理反应机理乙硼烷与羰基化合物的反应活性顺序乙硼烷与羰基化合物的

32、反应活性顺序-BH2(OH)RCHO BH3RCH2OBH2H2ORCH2OH-COOH C=O -CN -COOR -COClLiAlH4不还原孤立的不还原孤立的C=C,B2H6能还原孤立的能还原孤立的C=C。用用LiAlHLiAlH4 4还原和用乙硼烷还原的区别还原和用乙硼烷还原的区别CH2=CH-CH2-COOHCH2=CH-CH2-CH2OHCH2=CH-CH2-COOHCH3CH2CH2CH2OHB2H6H2OH2OLiAlH4脱羧反应脱羧反应羧酸在适当条件下，一般都能发生脱羧反应羧酸在适当条件下，一般都能发生脱羧反应RCOOHRCOOXRCOOMRCOO-CO2RRR-R能提供能提

33、供X 的试剂的试剂X2RX1.特殊条件下的脱羧反应特殊条件下的脱羧反应它们的反应过程可归结为：它们的反应过程可归结为：脱羧反应脱羧反应羧酸在适当条件下，一般都能发生脱羧反应羧酸在适当条件下，一般都能发生脱羧反应RCOOHRCOOXRCOOMRCOO-CO2RRR-R能提供能提供X 的试剂的试剂X2RX1.特殊条件下的脱羧反应特殊条件下的脱羧反应它们的反应过程可归结为：它们的反应过程可归结为：珀脱法珀脱法特殊脱羧反应特殊脱羧反应柯尔伯法柯尔伯法汉斯狄克法汉斯狄克法克利斯脱法克利斯脱法 柯齐法柯齐法适用范围适用范围反应名称反应名称反反 应应 式式2CH3COONaC2H6+CO2+NaOH+H22

34、H2O电解电解RCH2COOHRCH2COOAgRCH2BrAgNO3 KOHBr2 CCl4RCH2COOHRCH2COOHgRCH2BrHgOBr2 CCl4RCOOHRCOOPb(OAc)3Pb(OAc)4 I2LiCl C6H6RClRCOOHRIPb(OAc)4 I2 Cl4 光光 10C左右的羧酸左右的羧酸产率产率1oRX最好，最好，2oRX之之,3oRX最低。最低。产率产率1oRX最好最好产率产率1o、2o、3oRX均很好均很好。珀脱法珀脱法特殊脱羧反应特殊脱羧反应柯尔伯法柯尔伯法汉斯狄克法汉斯狄克法克利斯脱法克利斯脱法 柯齐法柯齐法适用范围适用范围反应名称反应名称反反 应应 式

35、式2CH3COONaC2H6+CO2+NaOH+H22H2O电解电解RCH2COOHRCH2COOAgRCH2BrAgNO3 KOHBr2 CCl4RCH2COOHRCH2COOHgRCH2BrHgOBr2 CCl4RCOOHRCOOPb(OAc)3Pb(OAc)4 I2LiCl C6H6RClRCOOHRIPb(OAc)4 I2 Cl4 光光 10C左右的羧酸左右的羧酸产率产率1oRX最好，最好，2oRX之之,3oRX最低。最低。产率产率1oRX最好最好产率产率1o、2o、3oRX均很好均很好。HOOC(CH2)4COOHCH3OOC(CH2)4COOAgBr2 CCl4CH3OOC(CH2

36、)4Br实实 例例CH3OH H+AgNO3 KOH通常的脱羧反应通常的脱羧反应 一般的脱羧反应不用特殊的一般的脱羧反应不用特殊的催化剂，而是在以下催化剂，而是在以下的条件下进行的。的条件下进行的。（1）加热）加热 （2）碱性条件）碱性条件 （3）加热和碱性条件共存）加热和碱性条件共存（1）反应一般式）反应一般式A-CH2-COOHACH3 +CO2当当A为吸电子基团，如：为吸电子基团，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等时等时。失羧反应极易进行。失羧反应极易进行。加热加热 碱碱*1 环环 状状 过过 渡渡 态态 机机 理理机机 理理当当-碳与不饱和键相连时，一般都通过环

37、状过渡态机理失羧。碳与不饱和键相连时，一般都通过环状过渡态机理失羧。-CO2互变异构互变异构实实 例例*1 HOOCCH2COOH CH3COOH +CO2*2 O2NCH2COOH O2NCH3 +CO2*3 NCCH2COOH NCCH3 +CO2*4 CH2=CH-CH2COOH CH2=CHCH3 +CO2*5 RCH=CH-CH2COOH RCH2CH=CH2 +CO2实实 例例*1 HOOCCH2COOH CH3COOH +CO2*2 O2NCH2COOH O2NCH3 +CO2*3 NCCH2COOH NCCH3 +CO2*4 CH2=CH-CH2COOH CH2=CHCH3 +

38、CO2*5 RCH=CH-CH2COOH RCH2CH=CH2 +CO2实实 例例*1 HOOCCH2COOH CH3COOH +CO2*2 O2NCH2COOH O2NCH3 +CO2*3 NCCH2COOH NCCH3 +CO2*4 CH2=CH-CH2COOH CH2=CHCH3 +CO2*5 RCH=CH-CH2COOH RCH2CH=CH2 +CO2 酸性很强的酸易通过负离子机理脱羧。酸性很强的酸易通过负离子机理脱羧。*2 羧酸负离子机理羧酸负离子机理Cl3CCOOH-H+H2OCl3C-+CO2+H+Cl3CH强酸强酸,在水中完全在水中完全电离（电离（pka=6.6)实实 例例（2

39、）强的芳香酸不需要催化剂，在强的芳香酸不需要催化剂，在H2O中加热即可脱羧。中加热即可脱羧。3 芳香羧酸脱羧的几点说明芳香羧酸脱羧的几点说明（1）羧基邻对位有给电子基团的芳香羧酸，在强酸作用）羧基邻对位有给电子基团的芳香羧酸，在强酸作用 下按负离子机理脱羧。下按负离子机理脱羧。（3）一般芳香羧酸脱羧需要用石灰或）一般芳香羧酸脱羧需要用石灰或Cu做催化剂。做催化剂。4 二元羧酸受热后的反应二元羧酸受热后的反应失水要加失水剂失水要加失水剂Ag2O、P2O5、乙酰氯、乙酸酐、三氯氧磷等、乙酰氯、乙酸酐、三氯氧磷等失羧要加碱：失羧要加碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等等失羰失羰 (-CO)失羧失羧

40、(-CO2)乙二酸、丙二酸（失羧）乙二酸、丙二酸（失羧）160丁二酸、戊二酸（失水）丁二酸、戊二酸（失水）300已二酸、庚二酸（失羧、失水）已二酸、庚二酸（失羧、失水）300辛二酸以上为分子间失水辛二酸以上为分子间失水柏柏朗朗克克规规则则甲酸、甲酸、-羟基羟基酸、酸、-羰基酸羰基酸受热均发生受热均发生失失羰反应。羰反应。卤代酸的合成和反应卤代酸的合成和反应1-卤代酸的合成卤代酸的合成 (赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应)一一 卤代酸的合成卤代酸的合成2 -卤代酸的合成卤代酸的合成3 、等等卤代酸的合成卤代酸的合成(二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）RC

41、H=CH-COOH +HBrRCHCH2COOH BrCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 卤代酸的合成和反应卤代酸的合成和反应1-卤代酸的合成卤代酸的合成 (赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应)一一 卤代酸的合成卤代酸的合成2 -卤代酸的合成卤代酸的合成3 、等等卤代酸的合成卤代酸的合成(二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）RCH=CH-COOH +HBrRCHCH2COOH BrCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 卤代酸的合成和反应卤代酸的合成和反应1-卤代酸的合

42、成卤代酸的合成 (赫尔赫尔-乌尔哈乌尔哈-泽林斯基反应泽林斯基反应)一一 卤代酸的合成卤代酸的合成2 -卤代酸的合成卤代酸的合成3 、等等卤代酸的合成卤代酸的合成(二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）二元羧酸的单酯用汉斯狄克反应）RCH=CH-COOH +HBrRCHCH2COOH BrCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 卤代酸的反应卤代酸的反应1 -卤代酸的反应卤代酸的反应R-CH-COOHBrR-CH-COOHR-CH-COOHR-CH-COONaR-CH(COOH)2NaOHH2OH+NH3 NaHCO3 NaCNOHNH2CNH3O+H+2 -卤

43、代酸的反应卤代酸的反应3 -卤代酸的反应卤代酸的反应有有 -H，在碱作用下，生成，在碱作用下，生成 ,-不饱和酸不饱和酸反应机制：反应机制：(请学生自己完成）请学生自己完成）无无 -H，在碱性，在碱性CCl4溶液中，生成溶液中，生成-丙内酯丙内酯，在碱水中，在碱水中，-丙内酯开环。丙内酯开环。CH3CH2CHBrCH2COOHCH3CH2CH=CHCOOHCH3CH2CH=CHCOONaNaOH-H2OH+羟基酸的合成和反应羟基酸的合成和反应一一 羟基酸的合成羟基酸的合成1.-羟基酸的合成羟基酸的合成 （1）由羰基化合物加由羰基化合物加HCN，然后水解合成。，然后水解合成。（2）由由-卤代酸合

44、成。卤代酸合成。浓浓在在Ag2O存存在下，用在下，用稀碱作用，稀碱作用，构型保持。构型保持。浓碱作用浓碱作用下，构型下，构型翻转。翻转。浓浓-实实 例例浓浓在在Ag2O存存在下，用在下，用稀碱作用，稀碱作用，构型保持。构型保持。浓碱作用浓碱作用下，构型下，构型翻转。翻转。浓浓-实实 例例-羟基酸的合成羟基酸的合成(1)醛醛 -羟基醛羟基醛 -羟基酸羟基酸(2)-氯醇与氯醇与NaCN反应，再水解。反应，再水解。(3)用瑞佛尔马斯基反应，然后将酯基水解。用瑞佛尔马斯基反应，然后将酯基水解。(4)用用-羰基酯还原，水解合成。羰基酯还原，水解合成。羟醛缩合羟醛缩合选择性氧化选择性氧化-羟基酸的合成羟基

45、酸的合成(1)醛醛 -羟基醛羟基醛 -羟基酸羟基酸(2)-氯醇与氯醇与NaCN反应，再水解。反应，再水解。(3)用瑞佛尔马斯基反应，然后将酯基水解。用瑞佛尔马斯基反应，然后将酯基水解。(4)用用-羰基酯还原，水解合成。羰基酯还原，水解合成。羟醛缩合羟醛缩合选择性氧化选择性氧化 将二元酸单酯的酯基还原成醇将二元酸单酯的酯基还原成醇-羟基酸的合成羟基酸的合成HOOC(CH2)nCOOC2H5HOOC(CH2)nCH2OHNa+C2H5OHor LiBH4H2O（1）-羟基酸羟基酸 1 羟基酸的受热反应（在羟基酸的受热反应（在H+中进行）中进行）羟基酸的反应羟基酸的反应交酯交酯分分 子子 间间 的的

46、 酯酯 化化 反反 应应-羟基酸羟基酸-羟基酸羟基酸*若无若无-H，则形，则形成成-丙内酯丙内酯-羟基酸羟基酸-羟基酸羟基酸(C9)在极稀溶液内，可形成大环内酯。在极稀溶液内，可形成大环内酯。-丁内丁内酯酯-戊内戊内酯酯分分 子子 内内 的的 酯酯 化化 反反 应应-羟基酸羟基酸-羟基酸羟基酸*若无若无-H，则形，则形成成-丙内酯丙内酯-羟基酸羟基酸-羟基酸羟基酸(C9)在极稀溶液内，可形成大环内酯。在极稀溶液内，可形成大环内酯。-丁内丁内酯酯-戊内戊内酯酯分分 子子 内内 的的 酯酯 化化 反反 应应聚合（分聚合（分 子子 间间 的的 酯酯 化化 反反 应）应）nHO(CH2)8COOHSb

47、2O3聚聚 酯酯本章重点本章重点1 1 羧酸的结构特征、命名、物性羧酸的结构特征、命名、物性2 2 不同羧酸酸性大小的比较不同羧酸酸性大小的比较3 3 羧酸的反应羧酸的反应 酰化反应、脱羧反应、还原反应酰化反应、脱羧反应、还原反应4 4 一元羧酸的制备方法一元羧酸的制备方法5 5 二元羧酸的命名和反应二元羧酸的命名和反应本章重点本章重点1 1 羧酸的结构特征、命名、物性羧酸的结构特征、命名、物性2 2 不同羧酸酸性大小的比较不同羧酸酸性大小的比较3 3 羧酸的反应羧酸的反应 酰化反应、脱羧反应、还原反应酰化反应、脱羧反应、还原反应4 4 一元羧酸的制备方法一元羧酸的制备方法5 5 二元羧酸的命

48、名和反应二元羧酸的命名和反应分享一些名言，与您共勉！分享一些名言，与您共勉！正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!正视自己的长处，扬长避短，正视自己的长处，扬长避短，正视自己的缺点，知错能改，正视自己的缺点，知错能改，谦虚使人进步，骄傲使人落后。谦虚使人进步，骄傲使人落后。自信是走向成功的第一步，自信是走向成功的第一步，强中更

49、有强中手，一山还比一山高，山外有强中更有强中手，一山还比一山高，山外有山，人外有人山，人外有人!永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都永远不要认为我们可以逃避，我们的每一步都决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自决定着最后的结局，我们的脚正在走向我们自己选定的终点。己选定的终点。生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量生活不必处处带把别人送你的尺子，时时丈量自己。自己。对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐对大部分人来说，工作是我们憎恨的一种乐趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没趣，一种让我们脚步变得轻盈的重负，一个没有它我们就无处可去的地狱。有它我们就无处可去的地狱。世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它世界上任何书籍都不能带给你好运，但是它们能让你悄悄成为你自己。们能让你悄悄成为你自己。一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越大，对他说忙的人就越少；一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。一个人的成就越小，对他说忙的人就越多。