羧酸及衍生物

1、羧酸及衍生物一、 羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名結(jié)構(gòu) 羰基C原子以SP2雜化軌道成鍵 鍵長： C=O 0.1245nm COH 0.1312nm 一般的：C=O 0.1203nm COH 0.1430nm p 共軛 COO結(jié)構(gòu) 分類 按烴基的種類可分為：a、脂肪族羧酸：飽和羧酸、不飽和羧酸 b、 脂環(huán)族羧酸c、 芳香族羧酸 按羧基數(shù)目可分為：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸飽和酸不飽和酸芳香酸一元酸乙酸丙烯酸苯甲酸二元酸乙二酸順丁烯二酸鄰二苯甲酸2命名 據(jù)來源命名 系統(tǒng)命名a含羧基的最長碳鏈。b編號(hào)。從羧基C原子開始編號(hào)。（用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母。）c. 如有不飽和鍵角要標(biāo)明烯（或炔）鍵的位次。并主鏈包括

2、雙鍵和叁鍵。d. 脂環(huán)族羧酸。簡單的在脂環(huán)烴后加羧酸二字，復(fù)雜的環(huán)可作為取代基。e.芳香酸可作脂肪酸的芳基取代物命名。f.多元羧酸：選擇含兩個(gè)羧基的碳鏈為主鏈，按C原子數(shù)目稱為某二酸。 3二、 羧酸的性質(zhì)物理性質(zhì) 沸點(diǎn)：高于分子量相近的醇。 乙醇分子間氫鍵鍵能為25KJ/mol；甲酸分子間氫鍵鍵能為30 KJ/mol。溶解性：隨著烴基的增大溶解度（水中）減小。氣味：甲、乙、丙酸有較強(qiáng)的刺鼻氣味，水溶液有酸味。狀態(tài)： 十個(gè)碳原子以下的飽和一元酸是液體。 高級(jí)脂肪酸是蠟狀固體。 二元脂肪酸和芳香酸都是結(jié)晶固體。比重：一元羧酸：甲酸、乙酸比重大于1；其它羧酸的比重小于1。 二元羧酸、芳香羧酸的比重大

3、于1。2化學(xué)性質(zhì) 酸性 羧酸能使蘭色石蕊試紙變紅色。 a. 與堿中和生成鹽和水4c. 誘導(dǎo)效應(yīng)對(duì)羧酸酸性的影響b. PKa 甲酸的PKa=3.76；乙酸的 PKa=4.76； 其它飽和一元酸的PKa=4.765之間。+I效應(yīng)使羧酸酸性減弱，-I效應(yīng)使羧酸酸性增強(qiáng)。誘導(dǎo)效應(yīng)隨距離的增加而迅速下降5 羧酸中羥基的反應(yīng)二元羧酸酸性比一元羧酸酸性強(qiáng)，且 PKa2 Pka1 a. 酰鹵的生成6b. 酸酐的生成c. 酯化的生成 酸催化下，酯化反應(yīng)一般按酰氧鍵斷裂歷程進(jìn)行。酯化反應(yīng)不是簡單的取代反應(yīng)，而是酸催化的加成消除反應(yīng)歷程。7 還原反應(yīng)d.酰胺的生成 二元羧酸酸性：第一個(gè)H+電離常數(shù)比第二個(gè)大。 HO

4、OCCOOH，Ka 1=3.5*10-2 , Ka2=4*10-6 受熱分解A 草酸、丙二酸加熱失羧 烴基上的取代反應(yīng) AH的鹵代反應(yīng)(紅磷或光照)B芳烴上取代8B 丁二酸、戊二酸加熱失水成環(huán)（酸酐）C 已二酸、庚二酸加熱同時(shí)脫羧失水，成環(huán)酮9三、重要的羧酸甲酸 結(jié)構(gòu) 特性 甲酸的酸性顯著高于其它飽和一元酸。 甲酸具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 甲酸也能使高錳酸鉀溶液退色。 甲酸與濃硫酸加熱，則分解生成一氧化碳和水。 甲酸具有殺菌力，可作消毒或防腐劑。2 乙二酸（草酸）：具有還原性，易被氧化成二氧化碳和水3丁烯二酸：順反異構(gòu)體。 熔點(diǎn) 反式 順式 燃燒熱 順式 反式 （順式?jīng)]有反式穩(wěn)定） 順、反

5、的關(guān)系 酸性： Ka1 順式 反式 Ka2 反式 順式10一、 命名酰鹵：酸酐： 稱“酐”或“某酸酐”或“某酐” 酯： 根據(jù)相應(yīng)的羧酸和醇來命名。酸的部分包括?；鵆原子。 酰胺：和酰鹵相似，據(jù)相應(yīng)的酰基來命名。11二、物理性質(zhì)密度：酸酐的密度 1；脂肪族一元羧酸酯的密度均 1； 二元羧酸酯和芳酸酯的密度均 1。 水溶性：酰氯強(qiáng)烈水解，放出大量的HCl及熱量。 低級(jí)酰胺可溶于水。特點(diǎn)： a.產(chǎn)物均有羧酸生成。 b.活性：酰鹵酸酐 酯 酰胺 三、化學(xué)性質(zhì)酰基的反應(yīng) 水解 沸點(diǎn)：酰鹵、酸酐和酯，由于它們分子間不能形成氫鍵，所以沸點(diǎn)一般比分子量相近的羧酸低。 由于酰氨分子間締合能力較強(qiáng)，因此沸點(diǎn)甚至比

6、相應(yīng)的羧酸還要高。12特點(diǎn)：a.醇解產(chǎn)物是酯。 醇解 b.反應(yīng)活性： 酰鹵酸酐 酯 酰胺 c.酰氯和酸酐是活潑的?；瘎?。 氨解特點(diǎn)：a.產(chǎn)物是酰胺。 b. 反應(yīng)活性: 酰鹵酸酐 酯 酰胺 c. 重要的溴化試劑NBS13水解、醇解、氨解的歷程加成消除可表示為：2酰胺的特殊反應(yīng) 酸堿性 NH3 NH2COR NH(COR)2 酸 性 增 強(qiáng), 堿 性 減 弱 Hofmam降解反應(yīng) 可制備少一個(gè)C原子的伯胺。143酯縮合反應(yīng)（Claisen縮合） 兩分子乙酸乙酯在EtONa作用下起縮合反應(yīng)生成羰基酯。1、與金屬鈉作用發(fā)出H2；生成鈉鹽；2、使溴水褪色；3、與FeCl3作用顯色。15將下列化合物按酸

7、性增強(qiáng)的順序排列：CH3CH2CHBrCO2H b. CH3CHBrCH2CO2H c. CH3CH2CH2CO2H d. CH3CH2CH2CH2OH e. C6H5OH f. H2CO3 g. Br3CCO2H h. H2O酸性排序 g a b c f e h d 161718 用簡單化學(xué)方法鑒別下列各組化合物： a. KMnO4 c. Br2 or KMnO4 完成下列轉(zhuǎn)化：1920怎樣將己醇、己酸和對(duì)甲苯酚的混合物分離得到各種純的組分？ 21寫出分子式為C5H6O4的不飽和二元羧酸的各種異構(gòu)體。如有幾何異構(gòu)，以Z，E標(biāo)明，并指出哪個(gè)容易形成酐。化合物A，分子式為C4H6O4，加熱后得到分