南京大学——有机化学精品课件-第十二章醛和酮(HDXY)羧酸.pptVIP

第十二章 羧 酸 第十二章 羧 酸 羧酸的分类和命名 饱和一元羧酸的物理性质和光谱性质 羧酸的化学性质 羧酸的来源和制备 重要的一元羧酸 二元羧酸 取代酸 酸碱理论 分类： 按分子中烃基的种类可以分为脂肪族羧酸、芳香族羧酸、饱和羧酸和不饱和羧酸；按照分子中羧基的数目又可分为一元、二元、多元羧酸。 命名 ： 从来源命名 系统命名法: 饱和一元羧酸的物理性质和光谱性质 物理性质 沸点： 羧酸分子之间形成的氢键比醇强，分子量相近沸点比醇高。 熔点：偶数碳的羧酸比相邻两个奇数碳的羧酸熔点高。 ∵对称性强；晶格排列紧密；∴熔点高。 对于相同碳原子数的下列有机物的熔沸点： RH＜ RX ＜RCH=O ＜ROH＜ RCOOH 溶解度： 在羧酸分子中，羧基为亲水基，烃基为疏水基，分子量小的在水中溶解度大。 羧酸的化学性质 酸性 羧基上羟基的取代反应 脱羧（羧酸失去羧基放出二氧化碳） α-H的卤代反应：卤代（红磷，碘作催化剂） 还原 诱导效应和共轭效应 酸性 R－不同的羧酸的酸性大小是： －C(CH3)3 ＜－CH2CH3 ＜－CH3 ＜ －H PKa 5.05 4.87 4.76 3.75 羧基上羟基的取代反应 成酯反应 H2O中无O18，说明反应为酰氧断裂。 脱羧（羧酸失去羧基放出二氧化碳） 一元羧酸的α-C上有吸电子基团时 （—COR，COOH， —NO2），加热易脱羧 α-H的卤代反应：卤代（红磷或碘作催化剂） 由静态分子所表现出的诱导效应，与键的极性有关，是分子本身所固有的性质。 特点：沿碳链传递迅速减弱，到第四个碳基本上没什么影响。 由于P轨道或π轨道的共轭而形成的π电子离域的效应称为共轭效应。 特点：沿共轭链传递不受距离的影响 羧酸的来源和制备 氧化法 烃氧化 酮氧化 用过氧酸氧化酮成酯的反应称为拜耳—菲林格反应 羧化法 重要的一元羧酸 甲酸：俗名叫蚁酸，是一种无色、有刺激臭味的液体，易溶于水，也溶于醇、醚等有机溶剂。甲酸具有强的腐蚀性，能刺激皮肤起泡，使用时避免与皮肤接触。如蜂、蚁、蜈蚣的毒汁中均有甲酸，被蛰伤后，皮肤会发生肿痛。 甲酸既有羧酸的性质，又有醛的性质 二元羧酸 物性 二元羧酸是固态晶体，分子两端含有羧基，极性增强，在水中溶解度增加，易溶于水，难溶于有机溶剂 化性 酸性 受热分解 草酸、丙二酸加热易脱羧（由于羧基吸电子，使另一个羧基脱羧容易） 取代酸 羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团取代后形成的化合物称为取代酸。 反应 α-羟基羧酸 γ、δ-羟基酸加热脱水成环内酯（五、六元环） 酸碱理论 布伦斯特酸碱理论 凡是能给出质子的任何分子或离子都是酸，凡是能与质子化合的分子或离子都是碱。酸失去质子，剩余的基团就是它的共轭碱；碱得到质子，生成的物质就是共轭酸 路易斯酸碱理论 酸是可以接受外来电子对的分子、基团或离子，酸也叫电子对接受体；碱是可以提供电子对的分子、基团或离子，碱也叫电子对的给予体。 路易斯酸包括： 质子酸H+、HCl、H2SO4 具有可接受电子对的空轨道的分子BF3、AlCl3、SnCl4、、ZnCl2、FeCl3 正离子Na+、Cu2+、Fe3+ 路易斯碱包括： 阴离子HO-、CH3O-、Cl- 含有未共用电子对的分子H2O、R2O、RNH2 有π电子的不饱和烃和芳烃CR2＝CR2、CR≡CR、ArH 酸碱的中和反应实质是形成配价键，产生酸、碱加合物 。 谢谢 卤代酸水解 氰醇水解 β-羟基羧酸加热脱水 水杨酸与乙酐反应 乙酰水杨酸（阿斯匹林） 羟基酸上的羟基可氧化为羰基 返回 每一对都是共轭酸碱 对布伦斯特酸来说，失去质子的能力越强酸性越强，对应的共轭碱的碱性越弱。因此，酸碱是一个相对的概念 酸 碱 碱 酸 酸 碱 酸 碱 酸 碱 酸 碱 酸 碱 酸 碱 碱 酸 酸 碱 物质的酸、碱强度可由Ka 或PKa来衡量。Ka越大或PKa越小，酸 性越强。 * * 开始 羧酸：含有羧基的有机