中国药科大学有机化学-羧酸.pptVIP

羧酸 carboxylic acid 一 分类和命名 二 结构和物理性质 三 化学反应 羧酸衍生物的形成反应，酯化反应机理；β-羰基酸的脱羧反应；二元酸受热时的变化规律 四 制法 羧酸的制备方法； 一、分类和命名 （一）分类 2.根据羧基数目分类 （二）命名 1. 俗名 2 系统命名 与醛相同。即选择含羧基的最长碳链为主链，并从羧基碳原子开始，用阿拉伯数字标明主链碳原子的位次,羧基的位次不用标出，因为其总在 1 位。简单的羧酸习惯上也常用希腊字母标位，即以与羧基直接相连的碳原子位置为 α ，依次为 β 、 γ 、δ ……等，最末端碳原子可用 ω 表示。 饱和酸 脂环酸 芳香酸——苯甲酸衍生物 芳香酸——脂肪酸的芳基衍生物 多元羧酸 各种取代羧酸命名见下节 酰基 二 结构和物理性质 结构 碳原子为sp2杂化 未参与杂化的p轨道与氧上的p轨道形成一个π键 羟基氧原子上占有未共用电子对的p轨道可与羰基的π键发生p -π共轭 。该共轭对羧酸根的性质影响很大。 b.p—form dimer by hydrogen bond Solubility in water 三 化学反应 （一）酸性 羧酸容易离解质子，显示比较强的酸性 其强度要强于碳酸。 羧酸的酸性来源于羧酸根负离子的特殊稳定性 影响酸性的因素 脂肪酸 诱导效应的特性在取代酸中得到了充分反映 如：距离效应 如：加和效应 复习： 芳香酸：（请复习参考酚的酸性） 1.芳环上有吸电子基时，ArCOOH酸性增加。 2.芳环上有斥电子基时，ArCOOH酸性减弱。 3.考虑位置，不要求邻位效应 场效应 和多种碱性物质成盐 （二）羟基的取代—羧酸衍生物的生成 1 酯化反应 亲核加成－消除反应机理(伯、仲醇）： 反应特点: 1 虽然结果是羟基被取代，但是实际上是经过了先加成、后消除的过程。 2 反应历程中生成了四面体中间体，该中间体一个碳连接四基团，空间比较拥挤，因此，反应物的结构会严重影响反应速度。 醇： CH3OH RCH2OH R2CHOH 酸： CH3COOH RCH2COOH R2CHCOOH R3CCOOH 碳正离子机理（叔醇） 该历程源于在酸性介质中碳正离子易生成。 2 生成酰卤 3 生成酸酐 混合酐 4 生成酰胺 （三）羧基的还原反应 LiAlH4能顺利地将羧酸还原为伯醇，并且分子中的双键不受影响。但NaBH4还原性能比LiAlH4弱，不能用来还原羧酸。 （四）α-氢的反应 Hell-Volhard-Zelinsky Reaction （五）脱羧 脱羧比较难，一般在α 、β位上有吸电子基的羧酸才能脱羧。 α -酮酸的脱羧 α-C上连了吸电子基（以羰基和烯键为例） （六）二元酸受热的反应 1. C2-C3 直接脱羧 2. C4-C5 脱水成环酐—五、六元环的稳定性 3. C6-C7 ：脱羧又脱水，生成环状酮 四 制法 （一）氧化法 （复习，自己总结） 1 醇的直接氧化 2 醛的氧化 直接氧化 自身氧化还原 3 环己酮的氧化 4 双三键的氧化 5 甲基酮及其变体的氧化——卤仿反应 注意，该反应生成物特征，比反应物减少一个碳 （二）腈水解法 （三）格氏试剂法 ? 类似方法也可以制酯 加热虽然是可逆反应，但可以蒸去水控制反应平衡 扑热息痛 回忆：醛酮的LiAlH4还原也是两步反应，第二步也要水解。 少量红磷催化下发生此反应。反应历程（不要求）生成酰卤，酰卤卤素的吸电子能力增加了α-氢的活性。请和生成酰卤的条件区分开！ 另，少量碘、硫等也能催化反应，略。 β -酮酸 α-C上连了烯键：脱羧+重排 请问，前述的β-酮酸是否也有重排？ 为何其产物没有改变特征？ 限制： 环上的卤素无法取代 NaCN取代的条件易消除 生成物比卤烃多一个碳（回忆卤仿反应） 伯卤代烷 ? * Penicillin-G 1.根据烃基结构分类 饱和羧酸 不饱和羧酸 羧酸 脂肪族羧酸 脂环族羧酸 芳香族羧酸 羧酸 一元酸 二元酸 多元酸 俗称 蚁酸 醋酸 酪酸 安息香酸 不饱和酸 4-甲基-3-乙基戊酸 (E)-3-甲基-3-戊烯酸 (顺)-3-甲基-3-戊烯酸 环己酸 环戊基甲酸 环戊烷羧酸 （1R,3R)-1,3-环己烷二羧酸 对甲基苯甲酸 邻羟基苯甲酸 （水杨酸） 邻苯二甲酸 3-(3-硝基苯基）丙酸 1-萘乙酸 顺丁烯二酸（马来酸） 3-异丁基-3-羧基戊二酸 乙酰基 对甲基苯基甲酰基 简单的用相应的酸来命名 复杂的用取代的甲酰基来命