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PAGE PAGE # 第十二章有机酸和酯 学习目标 掌握羧酸的结构、分类、命名、理化性质、酯的命名和性质；熟悉取代羧酸的命名和性 质；了解重要的羧酸、取代羧酸和酯在医学中的意义。 有机酸是指分子中含有羧基（- COOH ）的化合物，包括羧酸和取代羧酸。在自然界 中它们常以游离态、盐或酯的形式存在于动植物体中。一些有机酸是生物代谢的重要物质， 比如：丁二酸（HOOC — CH2- CH2-COOH）; 一些有机酸对某些疾病具有治疗作用， 比如: 乙酸（CH3COOH ）。因此，这类化合物对医药及生命科学具有重要意义。 酯是羧酸与醇反应 的产物，存在于动植物体中，如某些植物的香气和药用有效成分的分子中就含有酯键， 比如: 乙酸乙酯（CH 3COOCH 2CH 3）° 第一节羧酸 、羧酸的结构、分类和命名 （一） 结构 羧酸可以看作是烃分子中的氢原子被羧基 （-COOH ）取代而生成的化合物（甲酸例外）， 其通式可用（Ar） R-OOH表示，羧基（—COOH ）是羧酸的官能团，甲酸（H — COOH ） 是最简单的羧酸。 （二） 分类 羧酸除甲酸外，都是由烃基和羧基两部分组成； 按照烃基种类及羧基数目的不同， 羧酸 的分类方法也不同。 ?根据分子中所含烃基结构的不同分为脂肪酸、脂环酸、芳香酸。 例如： CH3—COOHCH 2COOH CH3—COOH CH 2COOH 一COOH 脂肪酸 脂环酸 芳香酸 根据烃基是否含有不饱和键，分为饱和酸和不饱和酸。 例如： CH3CH2 CH3CH2COOH COOH CH 三CCH 2COOH 饱和脂肪酸 不饱和脂环酸 不饱和脂肪酸 根据分子中羧基的数目，可分为一元酸、二元酸和多元酸。 例如： 7TK 厶 7TK 厶 一兀酸 二兀酸 （三）命名 一些羧酸常根据天然来源或性质使用俗称。如：蚁酸 H— COOH，醋酸CH3— COOH , 草酸HOOC — COOH，琥珀酸HOOCCH 2CH2COOH等。该命名方法仅占羧酸中很小的一部 分。羧酸的系统命名法原则与醛相似。 1 ?脂肪酸的命名 选择含有羧基的最长的碳链作主链， 根据主链碳原子的数目称为 “某酸”含有10个以 上碳原子的羧酸称为某碳酸。 主链连有取代基时， 应从羧基碳原子开始编号， 并将取代基的 位置、数目、名称写在某酸的前面。 也可从羧基的邻位开始用希腊字母 a B、y 3…屋编号。 例如： Y B a CH3—CH 2 —CH COOH CH3 CH3 （CH2） 14C00H 2-甲基丁酸 十六碳酸 （或a■甲基丁酸） ?不饱和脂肪酸的命名 选择含有羧基和不饱和键在内的最长碳链作主链，称为 “某烯（炔）酸”并把不饱和 键的位次写在“某烯（炔）酸”之前，当主链碳原子数目大于 10时，则在不饱和键位次后 加个“碳”字。例如： 2-戊烯酸 3-丁炔酸 9,12 -十八碳二烯酸（亚油酸） 二元酸的命名 选择含有两个羧基的最长碳链作为主链，称“某二酸” 。例如： CH ——COOH I HOOC — CH2CH2— COOH CH ——COOH 丁二酸 2- 丁烯二酸 芳香酸和脂环酸的命名 将芳香烃基、脂环烃基看作相应脂肪酸的取代基，以脂肪酸为母体进行命名，例如： 苯甲酸 邻苯二甲酸 3-苯基丙烯酸 环己基甲酸 B萘乙酸 邻甲基苯甲酸 二、羧酸的性质 （一） 物理性质 低级脂肪酸多为液体，有较强的刺激性气味。含有 10个碳原子以上的高级脂肪酸为无 味无臭的蜡状固体。二元酸和芳香酸为结晶固体。 碳原子数少于10的一元脂肪酸能溶于水，随相对分子质量的增加水溶性降低。高级脂 肪酸不溶于水，但可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。羧酸能通过分子间氢键缔合成二聚体： 使得羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。 如甲酸和乙醇的相对分子质量相近， 但甲酸的 沸点为100.5C，乙醇的沸点为78.5 C。羧酸的熔点随分子中碳原子数目的增加呈锯齿状变 化，含偶数碳原子的羧酸熔点比相邻的两个含奇数碳原子的羧酸高。 如丁酸的熔点为-7.9 C, 而丙酸为-20.8 C,戊酸为-34 C。 （二） 化学性质 羧酸的化学性质主要由其官能团羧基所决定，从形式上看，羧基是由羰基和羟基直接 相连而成，但羧基的化学性质并不是羰基和羟基性质的加合， 原因是羰基和羟基形成 p-n共 轭体系，使得羧基具有自身独特的性质。 根据羧酸的结构，它的主要反应部位如图所示： 酸性 由于p-n共轭效应的影响，使氧氢键电子云更偏向氧原子，增强了氧氢键的极性，有利 于羧基中氢原子的解离， 故羧酸表现出明显的酸性， 其水溶液能使蓝色石蕊变红， 能与碱中 和生成盐和水。 RCOOH + RCOOH + H 2O + ■=^RCOO +H3O RCOOH + NaOH - RC