第五章羧酸及取代羧酸

1、第五章 羧酸及取代羧酸第二節(jié) 取代羧酸 從結(jié)構(gòu)上看，羧酸可以看成是羧基（cooh）取代烴分子中的氫原子后而生成的化合物。取代羧酸可以看成羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代后生成的化合物第一節(jié) 羧酸第一節(jié) 羧酸學(xué)習(xí)要求能力目標(biāo)能力目標(biāo): :1.能說出羧酸的官能團(tuán)2.能用化學(xué)方法鑒別甲酸和其他的羧酸知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：第五章 羧酸及取代羧酸1.掌握羧酸的定義和命名方法2.了解羧酸的分類3.理解羧酸的物理性質(zhì)4.掌握羧酸的化學(xué)性質(zhì)5.掌握甲酸、乙二酸的還原性第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名（一）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第五章 羧酸及取代羧酸羧酸的官能團(tuán)是羧基 ,它是由羰基co

2、hocooh和羥基相連接而成的。其結(jié)構(gòu)式可分為：第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名（二）分類分類第五章 羧酸及取代羧酸按烴基的不同可分為脂肪酸脂環(huán)酸芳香酸飽和酸不飽和酸【例如】ch3coohcoohch2cooh乙酸 環(huán)戊基甲酸 苯乙酸 （脂肪酸） （脂環(huán)酸） （芳香酸） 第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名（二）分類分類第五章 羧酸及取代羧酸按羧基的數(shù)目不同可分為一元酸二元酸和多元酸【例如】ch3ch2coohcoohcooh丙酸 鄰苯二甲酸 （一元酸） （二元酸） 第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名（三）命名命名第

3、五章 羧酸及取代羧酸【例如】 1俗名 hcooh ch3cooh coohcoohcooh蟻酸醋酸安息香酸草酸 俗名通常根據(jù)來源而得第一節(jié) 羧酸一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名（三）命名命名第五章 羧酸及取代羧酸命名飽和脂肪酸時(shí)，選擇分子中含羧基的最長(zhǎng)碳鏈做主鏈，然后從羧基碳原子開始用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明主鏈碳原子的位次，根據(jù)主鏈上碳原子數(shù)目稱為“某酸”；簡(jiǎn)單的羧酸習(xí)慣上也常用希臘字母標(biāo)位，即從羧基相鄰碳原子開始編號(hào)為、等。 ch3ch2chch2chcoohch3ch3ch3chchcoohch3ch2ch3 2,4-二甲基己酸 3-甲基-2-乙基丁酸（,-二甲基己酸） （-甲基-

4、乙基丁酸） 【例如】2系統(tǒng)命名法第一節(jié) 羧酸 命名不飽和脂肪羧酸時(shí)，應(yīng)選擇包含羧基和不飽和鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，稱為“某烯酸”或“某炔酸”。主鏈碳原子的編號(hào)仍從羧基開始，將雙、三鍵的位次寫在某烯酸或某炔酸名稱前面。 【例如】（三）命名 一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名第五章 羧酸及取代羧酸ch3cch3chcoohch3chchchch2ch3cooh3-甲基-2-丁烯酸 2-乙基-3-戊烯酸 2系統(tǒng)命名法第一節(jié) 羧酸 命名二元脂肪羧酸時(shí)，可選取包含兩個(gè)羧基碳原子在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，根據(jù)主鏈上碳原子的數(shù)目稱為“某二酸” ?！纠纭浚ㄈ┟?一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的

5、結(jié)構(gòu)、分類和命名第五章 羧酸及取代羧酸hooccooh hoocch2ch2cooh乙二酸 丁二酸 hoocchchcooh hoocch3ch3chcoohch32,3-二甲基丁二酸 甲基丙二酸 2系統(tǒng)命名法第一節(jié) 羧酸命名脂環(huán)羧酸和芳香羧酸時(shí)：將脂環(huán)和芳環(huán)看作取代基，以脂肪羧酸作為母體加以命名。 【例如】（三）命名 一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名第五章 羧酸及取代羧酸coohcoohch3cooh苯甲酸 鄰甲基苯甲酸 環(huán)己基甲酸 2系統(tǒng)命名法第一節(jié) 羧酸用系統(tǒng)命名法命名下列羧酸用系統(tǒng)命名法命名下列羧酸: 3,4-二甲基-2-乙基-戊酸 3,4-二甲基-2-戊烯酸甲基丁二酸

6、間甲基苯甲酸環(huán)戊基甲酸第五章 羧酸及取代羧酸ch3chchchcooh ch3ch3ch3ch2ch3chcch3chcoohch3hoocchch2ch3coohcoohch3cooh課堂練習(xí)課堂練習(xí)第一節(jié) 羧酸低級(jí)羧酸的沸點(diǎn)比相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇的沸點(diǎn)高的多。這是由于兩個(gè)羧酸分子不是通過一個(gè)氫鍵，而是通過兩個(gè)氫鍵彼此發(fā)生締合，羧酸分子間的這種氫鍵締合比醇分子間的氫鍵更為牢固。 【例如】低級(jí)羧酸的物理特性低級(jí)羧酸的物理特性 二、羧酸的性質(zhì)羧酸的性質(zhì)第五章 羧酸及取代羧酸rcoohohocr低級(jí)羧酸能與水混溶，也是因?yàn)轸人崤c水形成很強(qiáng)的氫鍵 。第一節(jié) 羧酸二、羧酸的性質(zhì)羧酸的性質(zhì)第五章 羧酸及

7、取代羧酸化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)特征化性特征化學(xué)反應(yīng)羧基（-cooh）是羧酸的官能團(tuán)。第一節(jié) 羧酸二、羧酸的性質(zhì)羧酸的性質(zhì)第五章 羧酸及取代羧酸化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化性特征結(jié)構(gòu)特征化學(xué)反應(yīng)羧酸的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在它的官能團(tuán)羧基上以及和羧基相鄰的-碳原子上，具體表現(xiàn)為酸性、羥基被取代、羧基的還原、脫羧以及-氫的取代反應(yīng)等。 第一節(jié) 羧酸二、羧酸的性質(zhì)羧酸的性質(zhì)第五章 羧酸及取代羧酸化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化性特征結(jié)構(gòu)特征化學(xué)反應(yīng) 1.羧酸能與na2co3、nahco3和naoh反應(yīng)；2.羧酸能 生成酰鹵； 能發(fā)生 生成酸酐； 能 ； 能 生成酰胺。 3.羧酸 生成伯醇。4.含有-氫的羧酸能 生成鹵代酸。5.羧酸

8、 。能發(fā)生還原反應(yīng) 與鹵素反應(yīng)能失去羧基放出co2羧基間失水反應(yīng)與醇發(fā)生酯化反應(yīng)與氨或胺反應(yīng)與氯化劑反應(yīng)第一節(jié) 羧酸完成下列反應(yīng)式完成下列反應(yīng)式第五章 羧酸及取代羧酸2ch3coona + co2 + h2och3chcooh + hclclch3coch2ch3 + h2oohcooh + co2160180 coohcooh ch3cooh + ch3ch2ohpcl3 ch3ch2cooh + cl2 2ch3cooh + na2co3濃h2so4課堂練習(xí)課堂練習(xí)第一節(jié) 羧酸三、重要的羧酸三、重要的羧酸第五章 羧酸及取代羧酸1、甲酸（俗稱蟻酸）它的羧基直接與氫原子相連。從結(jié)構(gòu)上看，甲酸分

9、子中既有羧基又有醛基，因而表現(xiàn)出一些與它的同系物不同的化學(xué)性質(zhì)。 醛基hcoho羧基 (1)甲酸的酸性比其他飽和一元酸強(qiáng)。 (2)甲酸能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、斐林反應(yīng)，能使高錳酸鉀褪色。 這些反應(yīng)常用于鑒別甲酸。 第一節(jié) 羧酸三、重要的羧酸重要的羧酸第五章 羧酸及取代羧酸2、乙二酸乙二酸俗稱草酸草酸，具有還原性，易被氧化，分析化學(xué)中常用草酸鈉標(biāo)定高錳酸鉀溶液的濃度。高價(jià)鐵鹽可被草酸還原成易溶于水的低價(jià)鐵鹽，所以可用草酸溶液去除鐵銹或藍(lán)黑墨水的污漬。草酸與鈣離子反應(yīng)生成溶解度很小的草酸鈣，可用于鈣離子的定性和定量測(cè)定。 第一節(jié) 羧酸用化學(xué)方法鑒別下列各組化合物用化學(xué)方法鑒別下列各組化合物（說出所加試劑及

10、變化）第五章 羧酸及取代羧酸希夫試劑呈紫紅色無變化 甲酸 醋酸 醋酸 草酸 甲酸 草酸kmno4無變化紫紅色變無色h2so4托倫試劑有光亮銀鏡無變化水浴加熱課堂練習(xí)課堂練習(xí)第二節(jié) 取代羧酸1.掌握取代羧酸的定義和命名方法學(xué)習(xí)要求2.掌握取代羧酸的酸性強(qiáng)弱比較能力目標(biāo)能力目標(biāo): :1.能說出取代羧酸的官能團(tuán)2.能用化學(xué)方法鑒別羧酸和取代羧酸知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：第五章 羧酸及取代羧酸羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代后的化合物稱為取代羧酸。 第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸按取代原子或原子團(tuán)的不同可分為:鹵代羧酸羥基酸羰基酸醇酸酚酸醛酸酮酸第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸一

11、、羥基酸羥基酸羧酸分子中烴基上的氫原子被羥基取代后生成的化合物稱為羥基酸。 （一）羥基酸的命名羥基酸的命名醇酸的系統(tǒng)命名是以羧酸為母體，羥基為取代基，并用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母、等標(biāo)明羥基的位置。一些醇酸常用俗名。 ch3chohcooh hochcoohch2cooh2-羥基丙酸羥基丁二酸（蘋果酸）或-羥基丙酸（乳酸）【例如】第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸一、羥基酸羥基酸（一）羥基酸的命名羥基酸的命名酚酸的命名是以芳酸為母體，并根據(jù)羥基在芳環(huán)上的位置給出相應(yīng)的名稱。 coohohhohocoohhohocoohoh 鄰羥基苯甲酸 3,4-二羥基苯甲酸 3,4,5-三羥基苯甲酸 （水楊酸

12、） （沒食子酸） 【例如】第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸 命名下列酸命名下列酸:ch3chch2coohohcoohoh3-羥基丁酸 鄰羥基苯甲酸課堂練習(xí)課堂練習(xí)第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸一、羥基酸羥基酸（二）羥基酸的性質(zhì)羥基酸的性質(zhì)結(jié)構(gòu)特征化性特征化學(xué)反應(yīng)羥基（oh）和羧基（cooh）是羥基酸的官能團(tuán)。第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸一、羥基酸羥基酸（二）羥基酸的性質(zhì)羥基酸的性質(zhì)化性特征化學(xué)反應(yīng)羥基酸具有醇、酚和羧酸的通性由于兩種官能團(tuán)相互影響羥基酸又具有特殊性，這些特殊性又因兩官能團(tuán)的相對(duì)位置不同而表現(xiàn)出明顯的差異。 結(jié)構(gòu)特征第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸

13、一、羥基酸羥基酸（二）羥基酸的性質(zhì)羥基酸的性質(zhì)結(jié)構(gòu)特征化學(xué)反應(yīng)化性特征1.羥基酸具有酸性。羥基酸的酸性比相應(yīng)的羧酸 強(qiáng)。羥基離羧酸越近，酸性增加越大，反之亦小，甚至無影響。2.羥基酸能3.羥基酸能發(fā)生脫水反應(yīng)。與稀hno3或托倫試劑反應(yīng)。2） -羥基酸的脫水反應(yīng)。1） -羥基酸的脫水反應(yīng)。3） -羥基酸 -羥基酸的脫水反應(yīng)。第二節(jié) 取代羧酸用化學(xué)方法鑒別下列各組化合物用化學(xué)方法鑒別下列各組化合物第五章 羧酸及取代羧酸fecl3無變化呈紫色 苯甲酸 鄰羥基苯甲酸 甲酸 乳酸托倫試劑有光亮銀鏡無變化水浴加熱課堂練習(xí)課堂練習(xí)第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸二、羰基酸羰基酸分子中既含有羧基又含有

14、羰基的化合物稱為羰基酸。酮酸的命名也是以羧酸為母體，酮基做取代基，酮基的位置習(xí)慣用希臘字母標(biāo)明。 【例如】ch3c coohch3c ch2coohhooc c ch2coohooo-丙酮酸 -丁酮酸 丁酮二酸（草酰乙酸） 第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸二、羰基酸羰基酸結(jié)構(gòu)特征化性特征化學(xué)反應(yīng)酮基（）和羧基（cooh）是酮酸的官能團(tuán)co第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸二、羰基酸羰基酸結(jié)構(gòu)特征化性特征化學(xué)反應(yīng)酮酸具有酮和羧酸的性質(zhì)，由于兩個(gè)官能團(tuán)的相對(duì)位置不同，不同的酮酸具有一些特殊反應(yīng)。 第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸二、羰基酸羰基酸結(jié)構(gòu)特征化學(xué)反應(yīng)化性特征1.酮酸具有酸

15、性,其酸性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng)。2.酮酸能發(fā)生脫羧反應(yīng)。第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸羧酸顯酸性，能解離出質(zhì)子。羧酸一般都是弱酸，但比酚類、碳酸要強(qiáng)，因此羧酸能與氫氧化鈉、碳酸鈉等反應(yīng)生成羧酸鹽，也能與碳酸氫鈉反應(yīng)，同時(shí)生成二氧化碳，而酚則不能發(fā)生此反應(yīng)。 rcooh+naoh rcoona+nacl 2rcooh+na2co3 2rcoona+co2+h2o rcooh+nahco3 rcoona+co2+h2o 酸性酸性第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸羧酸中羧基上的羥基能被其他原子或原子團(tuán)取代生成羧酸衍生物。主要有酰鹵、酸酐、酯、酰胺。羧酸與亞硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷等氯化劑反應(yīng)得到酰氯

16、。 3rcoh + pcl3o3rccl + h3po3o三氯化磷酰氯亞磷酸五氯化磷三氯氧磷rccl + pocl3 + hclorcoh + pcl5orcoh + socl2orccl + so2 + hclo亞硫酰氯（氯化亞砜）生成羧酸衍生物的反應(yīng)生成羧酸衍生物的反應(yīng)第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸羧酸在脫水劑（如p2o5）作用下或加熱，羧基間失水生成酸酐。ch3c oh + hoocch3och3c occh3 + h2ooop2o5或加熱乙酸 乙酸酐+ h2o180coohcoohcco oo鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸酐具有五元環(huán)和六元環(huán)的酸酐，可由二元酸加熱分子內(nèi)失水而得 。生成羧酸衍

17、生物的反應(yīng)生成羧酸衍生物的反應(yīng)第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸 羧酸與醇在濃h2so4催化下反應(yīng)生成酯和水，這個(gè)反應(yīng)稱為酯化反應(yīng)。在同樣條件下，酯和水也可作用生成羧酸和醇，稱酯的水解反應(yīng)。所以酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)。 rcooh + rohrcoor + h2oh+生成羧酸衍生物的反應(yīng)生成羧酸衍生物的反應(yīng)第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸 羧酸與氨或胺反應(yīng)生成羧酸的銨鹽，將銨鹽加強(qiáng)熱失水得酰胺 。 cooh + h2nconh + h2o生成羧酸衍生物的反應(yīng)生成羧酸衍生物的反應(yīng)第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸含有-氫原子羧酸能與鹵素（cl2或br2）發(fā)生反應(yīng)，得到-鹵代酸。 羧酸鹵代時(shí)，控制鹵

18、素用量，可生成一元或多元鹵代酸。 ch3ch2ch2cooh + br2ch3ch2chcoohbr紅 p或 pbr3鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng)第一節(jié) 羧酸第五章 羧酸及取代羧酸羧酸能失去羧基放出co2。這個(gè)反應(yīng)稱為脫羧反應(yīng)。 coohcooh160180hcooh + co2 乙二酸甲酸丙二酸乙酸hcooh + co2 140160hoocch2cooh脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng)第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸稀硝酸一般不能氧化醇，但卻能氧化醇酸生成醛酸、酮酸或二元酸。 hoch2cooh稀 hno3ohccooh稀 hno3hooccoohch3chch2coohoh稀 hno3ch3cch2cooho托倫試劑不與醇反應(yīng)，卻能將-羥基酸氧化成-酮酸。 ch3ccooh + agoch3chcoohoh托倫試劑氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)第二節(jié) 取代羧酸第五章 羧酸及取代羧酸羥基酸因羥基與羧