羧酸簡(jiǎn)化精品課件

1、關(guān)于羧酸簡(jiǎn)化第一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月葉酸, 也叫維生素B9, 是一種水溶性維生素。從菠菜葉中提取純化的, 故而命名為葉酸。有促進(jìn)骨髓中幼細(xì)胞成熟的作用, 人類如缺乏葉酸可引起巨紅細(xì)胞性貧血以及白細(xì)胞減少癥, 對(duì)孕婦尤其重要。第二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月10.1 羧酸一、羧酸的分類和命名 脂肪族羧酸、脂環(huán)族羧酸、芳香族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苯二甲酸1、羧酸的分類根據(jù)和羧基相連的烴基種類分為: 根據(jù)和羧基的數(shù)目分為: 一元酸、二元酸及多元酸。根據(jù)烴基是否飽和分為: 飽和酸、不飽和酸。 第三張，PPT共三十八頁，

2、創(chuàng)作于2022年6月2、羧酸的俗名 蟻酸甲酸 醋酸乙酸 苯甲酸水楊酸鄰羥基苯甲酸3-苯基丙烯酸肉桂酸 第四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、羧酸的習(xí)慣命名 3-甲基-2-丁烯酸 -羥基丙酸2-羥基丙酸 -溴十一碳酸 羧酸也常用希臘字母標(biāo)明位次, 依此為、等。距羧基最遠(yuǎn)的碳原子, 在超過10個(gè)碳且僅在最后一個(gè)碳上有取代基時(shí), 可標(biāo)為位。 第五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月DHADHA, 二十二碳六烯酸, 俗稱腦黃金, 是一種對(duì)人體非常重要的不飽和脂肪酸, 屬于-3不飽和脂肪酸家族中的重要成員。DHA是神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞生長(zhǎng)及維持的一種主要成分, 是大腦和視網(wǎng)膜的重要構(gòu)成成分,

3、在人體大腦皮層中含量高達(dá)20%, 在眼睛視網(wǎng)膜中所占比例最大, 約占50%, 因此, 對(duì)胎兒、嬰兒智力和視力發(fā)育至關(guān)重要。-131942第六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月?；? 羧酸分子中的羧基除去羥基后的基團(tuán); 酰氧基: 羧酸分子中的羧基除去氫原子后的基團(tuán)。丙?；郊柞；揭阴；揭阴Ｑ趸阴；阴Ｑ趸谄邚?，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、羧酸的物理性質(zhì) 1、物態(tài): 低級(jí)脂肪酸, 1C3C是液體, 具有刺鼻的酸味, 中級(jí)脂肪酸, 4C10C為油狀液體, 具有難聞的氣味, 高級(jí)脂肪酸是蠟狀固體, 揮發(fā)性低, 無氣味。 2、沸點(diǎn): 羧酸的沸點(diǎn)比分子量相近的醇高, 這是由于

4、羧酸的分子常以兩個(gè)氫鍵締合起來形成二聚體。 第八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、羧酸的化學(xué)性質(zhì) 酸性羥基被取代 脫羧反應(yīng) -氫的反應(yīng) 還原反應(yīng)羰基的親核加成, 然后再消除 (表現(xiàn)為羥基的取代).第九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、酸性 p-共軛 1.361.231.27羧酸的酸性小于無機(jī)強(qiáng)酸而大于碳酸。 R-COOH H2CO3 R-OHpKa 3.55 6.37 10.0 1619第十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3; 不溶于水的酚能溶于NaOH但不溶于NaHCO3; 不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于Na

5、HCO3。 鑒別和分離醇、酚和羧酸: 第十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RCOOH: 不易溶于水; RCOO-M+ (羧酸鹽) : 易溶于水第十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月影響羧酸酸性的因素 1) 、脂肪族羧酸pKapKaCH3COOH4.76ICH2COOH3.16CH3CH2COOH4.87BrCH2COOH2.89 (CH3) 3CCOOH5.05ClCH2COOH2.85C6H5COOH4.20FCH2COOH2.66結(jié)論: 吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使酸性增強(qiáng); 供電子誘導(dǎo)效應(yīng)使酸性減弱; 羧基與其他基團(tuán)共軛時(shí), 酸性增強(qiáng)。 任何使酸根負(fù)離子穩(wěn)定的因素都將增加其酸性

6、。羧酸根負(fù)離子愈穩(wěn)定, 愈容易生成, 酸性就愈強(qiáng)。第十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.75不同數(shù)目距羧基不同距離pKa 4.82第十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月芳香酸脂肪酸 (共軛效應(yīng)的影響) 2) 、芳香族羧酸-I、+C共存, 方向相反: 同周期時(shí), +C-I, 酸性減弱; pKa 4.86 4.47 4.20當(dāng)芳環(huán)上有取代基時(shí), 分析兩種效應(yīng)影響: A. -I、-C共存, 方向相同, 作用加強(qiáng)第十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月-I、+C共存, 方向相反: 不同周期時(shí), -I+C, 酸性增強(qiáng)pKa 3.97 3.97 4.02第十六張，PPT共三

7、十八頁，創(chuàng)作于2022年6月pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57誘導(dǎo)吸電子作用大、共軛給電子作用大、氫鍵效應(yīng)吸電子作用大。誘導(dǎo)吸電子作用中無共軛給電子作用誘導(dǎo)吸電子作用小共軛給電子作用大苯甲酸的pka 4.20取代基具有給電子共軛效應(yīng)時(shí), 酸性強(qiáng)弱順序?yàn)? 鄰 間 對(duì)C. 取代基在鄰、間、對(duì)位, 影響不同第十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月pKa: 4.22.213.493.42取代基具有吸電子共軛效應(yīng)時(shí), 酸性強(qiáng)弱順序?yàn)? 鄰對(duì)間無共軛吸電子作用取代基位于間位時(shí), 共軛效應(yīng)的影響受到阻礙。 第十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、取代反應(yīng) (羧酸衍生物

8、的生成) ?；?酰氯酸酐 酯 酰胺 氯原子酰氧基烷氧基氨基羧基中的羥基可以被其他基團(tuán)取代, 生成羧酸衍生物。 第十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1) 、酯化反應(yīng) 投料: 1 : 1產(chǎn)率: 67%1 : 1097% 羧酸在酸催化下和醇作用脫去一分子水生成酯的反應(yīng)。 酯化反應(yīng)是可逆的, 一般只有三分之二的轉(zhuǎn)化率。 提高酯化率的方法: 使原料之一過量; 不斷移走產(chǎn)物 (如除去水) 。第二十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月酰氧斷裂烷氧斷裂18181818成酯的方式有酰氧斷裂和烷氧斷裂兩種方式。 叔醇成酯的方式為醇的烷氧鍵斷裂。第二十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月酯

9、化反應(yīng)的歷程: 、大多數(shù)情況下, 伯醇、仲醇是按加成-消除歷程 進(jìn)行的, 成酯的方式為酰氧斷裂。 立體障礙越大, 酯化反應(yīng)越慢, 見下頁 。第二十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)烴基R和R的體積越大時(shí), 酯化反應(yīng)的速度越慢。 羧酸相同時(shí), 不同醇的活性次序?yàn)? CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH 醇相同時(shí), 不同羧酸的活性次序: HCOOH CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH第二十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月、叔醇的酯化反應(yīng)是按碳正離子歷程進(jìn)行的, 成酯的方式為醇的烷氧鍵斷裂。 由于R3C+易與堿性較強(qiáng)的水結(jié)合, 不

10、易與羧酸結(jié)合, 故逆向反應(yīng)比正向反應(yīng)容易進(jìn)行, 所以叔醇酯化反應(yīng)產(chǎn)率很低。 第二十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月也可用羧酸鹽與鹵代烴反應(yīng)制備酯。例如: 第二十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2) 、生成酰鹵 70第二十六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用最多, 產(chǎn)物純化方便第二十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3) 、生成酸酐 (脫水劑, 如: P2O5或乙酸酐) 第二十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月混合酸酐可利用下列反應(yīng)得到: 可用酰鹵與羧酸鹽一起共熱的方法來制備。第二十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4) 、生成酰

11、胺 羧酸的銨鹽熱解失水, 可生成酰胺銨鹽酰胺N-取代酰胺N,N-二取代酰胺第三十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、脫羧反應(yīng) (失去二氧化碳的反應(yīng)) 羧酸的無水堿金屬鹽與堿石灰 (NaOH-CaO) 共熱 當(dāng)-碳原子上有強(qiáng)吸電子基團(tuán)時(shí), 使羧基變得不穩(wěn)定, 加熱到100200時(shí), 容易發(fā)生脫羧反應(yīng)。 第三十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、-氫的鹵代 羧基和羰基一樣能使-氫活化 (-H的活性醛酮)。第三十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月NH3NaCN第三十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5、還原反應(yīng) LiAiH4不能還原碳碳雙鍵, 但羰基、氰基等能同時(shí)被還原。 由于羧基中的羰基與羥基共軛, 活性降低, 很難發(fā)生還原反應(yīng)。第三十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月也可先將羧酸轉(zhuǎn)化為酯, 再用Na+C2H5OH還原 (間接還原羧酸) P337: 第三十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月乙二酸丙二酸丁二酸四、二元羧酸的性質(zhì) 1、酸