羧酸及其衍生物課件

第九章羧酸及其衍生物Carboxylicacidand

theirderivative第九章羧酸及Carboxylicacidand一.羧酸的分類和命名第一節(jié)羧酸1.分類R—COOH

脂肪族、脂環(huán)族和芳香族飽和、不飽和一元酸、二元酸和多元酸

一.羧酸的分類和命名第一節(jié)羧酸1.分類R—COOH一元酸系統(tǒng)命名普通命名HCOOH甲酸蟻酸CH3COOH乙酸醋酸CH3CH2COOH丙酸初油酸CH3CH2CH2COOH丁酸酪酸CH3(CH2)16COOH十八酸硬脂酸2.命名通俗命名系統(tǒng)命名脂肪族二元酸的命名芳香族羧酸和脂肪族羧酸命名一元酸二元酸系統(tǒng)命名普通命名HOOCCOOH乙二酸草酸HOOCCH2COOH丙二酸縮蘋果酸HOOC(CH2)2COOH丁二酸琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH順丁烯二酸馬來酸(E)-HOOCCH=CHCOOH反丁烯二酸富馬酸二元酸

3,4-二甲基戊酸(β,γ-二甲基戊酸)

△9—十八碳烯酸

α-萘乙酸

3,4-二甲基戊酸(β,γ-二甲基戊酸)△9—十八碳烯酸二.物理性質(zhì)室溫下10個碳以下的飽和一元羧酸是液體。4-9個碳的脂肪酸具有腐敗惡臭、動物的汗液和奶油發(fā)酸變壞的氣味。10個以上碳原子的羧酸為石蠟固體，揮發(fā)性很低，無氣味。低級脂肪酸易溶于水，但隨分子量的增高而降低。二.物理性質(zhì)室溫下乙酸丙醇丁烷b.p./℃118970.5沸點(diǎn)比較雙分子締合的二聚體

乙酸丙醇丁烷b.p./℃11897

hydrogenbondingbp(1atm)31°C80°C99°COH141°COHOOHighB.P hydrogenbondingbp(1atm)31°

Dimers DimerssimilartoalcoholsR↑solubility↓Lower——SolubleinWaterR↑solubility↓Lower——Solubl（一）羧酸的結(jié)構(gòu)SP2三.羧酸的化學(xué)性質(zhì)

（一）羧酸的結(jié)構(gòu)SP2三.羧酸的化學(xué)性質(zhì)π鍵p、π共軛孤對電子p、π共軛體系π鍵p、π共軛孤對電子p、π共軛體系鍵長平均化

1.36?1.23?1.27?醇中C-O單鍵鍵長為1.43?鍵長平均化1.36?1.23?1.27?醇中C-O單鍵鍵長α-H的取代反應(yīng)脫羧反應(yīng)親核取代酸性加氫還原α-H的取代反應(yīng)脫羧反應(yīng)親核取代酸性加氫還原（二）酸性成鹽（二）酸性成鹽

stronger

acidweaker

acidNeutralizecarboxlateanion stronger

acidweaker

acidNeutrunbranchedcarboxylicacidswith12-18CarbonsgivecarboxylatesaltsthatformmicellesinwaterOONasodiumstearate

(sodiumoctadecanoate)CH3(CH2)16COONa+–Long-ChainCarboxylateSaltsFormMicellesunbranchedcarboxylicacidswiOONapolarnonpolarLong-ChainCarboxylateSaltsareBipolar"water-hating""water-loving"OONapolarnonpolarLong-ChainCaStructureofMicellesSoapscleanStructureofMicellesSoapscle1.酸性大小——pKa

2.影響酸性因素1.酸性大小——pKa種類數(shù)目強(qiáng)弱種類數(shù)目強(qiáng)弱遠(yuǎn)近強(qiáng)弱遠(yuǎn)近強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變成官能團(tuán)衍生物親核取代(親核加成-消除)δ+δ-（三）羧基上羥基的取代反應(yīng)

轉(zhuǎn)變成官能團(tuán)衍生物親核取代(親核加成-消除)δ+δ-（三）羧1.酯化反應(yīng)1.酯化反應(yīng)雙分子反應(yīng)一步活化能較高質(zhì)子轉(zhuǎn)移加成消除四面體正離子-H2O-H+按加成--消除機(jī)制進(jìn)行反應(yīng)，是酰氧鍵斷裂

加成--消除機(jī)制雙分子反應(yīng)一步活化能較高質(zhì)子轉(zhuǎn)移加成消除四面體正離子-H2OReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificatiReviewofFischerEsterificationReviewofFischerEsterificati①

3oROH按此反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行酯化。②

3oROH的酯化反應(yīng)產(chǎn)率很低。碳正離子機(jī)制(CH3)3C-OHH+(CH3)3COH2+-H2O-H++(CH3)3COH+H2O①3oROH按此反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行酯化。碳正離子機(jī)制(CH3)酯化速率快慢空阻酯化速率快慢空阻2.酰鹵化反應(yīng)酰氯b.p.75162792.酰鹵化反應(yīng)酰氯b.p.75162793.生成酸酐脫水劑3.生成酸酐脫水劑4.形成酰胺-H2O4.形成酰胺-H2O應(yīng)用實(shí)例：尼龍66的合成nHO2C(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2270oC1MPa+nH2O應(yīng)用實(shí)例：尼龍66的合成nHO2C(CH2)4COOH（四）α-氫的取代反應(yīng)脂肪酸的α-鹵代

(HVZ反應(yīng))X（四）α-氫的取代反應(yīng)脂肪酸的α-鹵代(HVZ反應(yīng))X

（五）還原（五）還原LiAlH4不還原孤立的C=C,B2H6能還原孤立的C=C。區(qū)別CH2=CH-CH2-COOHCH2=CH-CH2-CH2OHCH2=CH-CH2-COOHCH3CH2CH2CH2OHB2H6H2OH2OLiAlH4LiAlH4不還原孤立的C=C,區(qū)別CH2=CH-CH2（六）脫羧反應(yīng)A-CH2-COOHACH3+CO2當(dāng)A為吸電子基團(tuán)，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等時。失羧反應(yīng)極易進(jìn)行。加熱堿（六）脫羧反應(yīng)A-CH2-COOHACH3+CO2芳香酸:較易芳香酸:較易第九章羧酸及其衍生物課件（七）二元羧酸特有反應(yīng)乙二酸、丙二酸——脫羧丁二酸、戊二酸——分子內(nèi)失水，酸酐

己二酸、庚二酸——失水、脫羧，環(huán)酮