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1、羧酸的命名和性质； 羧酸的酸性和主要反应； 羧酸衍生物的化学性质和水解历程。,羧酸、羧酸衍生物的分类和命名； 羧酸的主要反应； 二元羧酸和取代羧酸的性质； 羧酸衍生物化学性质的共性与特性；,12.1 羧酸,一、羧酸的分类和命名,脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族羧酸,1、羧酸的分类,根据和羧基相连的烃基种类分为：,根据和羧基的数目分为：一元酸、二元酸及多元酸。,根据烃基是否饱和分为：饱和酸、不饱和酸。,2、羧酸的俗名,蚁酸,醋酸,酪酸,月桂酸,软脂酸(棕榈酸),肉桂酸,安息香酸,硬脂酸,3、脂肪族羧酸的命名,4-甲基-2-乙基戊酸,选择含有羧基的最长碳链为主链。,5-氯-3-戊烯酸,3,4-二甲基
2、戊酸,3-甲基-2-丁烯酸,-羟基丙酸,-溴十一酸,羧酸也常用希腊字母标明位次，依此为、等。距羧基最远的碳原子，在超过10个碳且仅在最后一个碳上有取代基时，可标为位。,4、芳香族羧酸的命名,邻羟基苯甲酸 (水杨酸),对硝基苯甲酸,-萘乙酸,二、羧酸的物理性质,1、物态： 低级脂肪酸，1C3C是液体，具有刺鼻的酸味， 中级脂肪酸，4C10C为油状液体，具有难闻的气味， 高级脂肪酸是蜡状固体，挥发性低，无气味。,2、沸点： 羧酸的沸点比分子量相近的醇高，这是由于羧酸的分子常以两个氢键缔合起来形成二聚体。,三、羧酸的化学性质,1、酸性,p-共轭,羧酸的酸性小于无机强酸而大于碳酸。,不溶于水的羧酸既溶
3、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NaHCO3。,鉴别和分离醇、酚和羧酸：,影响羧酸酸性的因素,1)、脂肪族羧酸,结论：吸电子诱导效应使酸性增强； 供电子诱导效应使酸性减弱； 羧基与其他基团共轭时，酸性增强。,取代基的诱导效应和共轭效应都有影响，但取代基位于间位时，共轭效应的影响受到阻碍。,pKa：,4.2,2.21,3.49,3.42,2)、芳香族羧酸,pKa：,4.2,2.98,4.08,4.57,2、取代反应(羧酸衍生物的生成),酰氯,酸酐,酯,酰胺,氯原子,酰氧基,烷氧基,氨基,羧基中的羟基可以被其他基
4、团取代，生成羧酸衍生物。,1)、酯化反应,投料：,1 ： 1,产率：,67%,1 ： 10,97%,羧酸在酸催化下和醇作用脱去一分子水生成酯的反应。,酯化反应是可逆的，一般只有三分之二的转化率。 提高酯化率的方法： 使原料之一过量； 不断移走产物(如除去水)。,成酯的方式有酰氧断裂和烷氧断裂两种方式。,酰氧断裂,烷氧断裂,酯化反应的历程：,、大多数情况下，伯醇、仲醇是按加成-消除历程 进行的，成酯的方式为酰氧断裂。,当烃基R和R的体积越大时，酯化反应的速度越慢。,羧酸相同时，不同醇的活性次序为：,CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH,醇相同时，不同羧酸的活性次序：,HCOOH C
5、H3COOH RCH2COOH, R2CHCOOH R3CCOOH,、叔醇的酯化反应是按碳正离子历程进行的， 成酯的方式为烷氧断裂。,由于R3C+易与碱性较强的水结合，不易与羧酸结合，故逆向反应比正向反应容易进行，所以酯的反应产率很低。,2)、生成酰卤,应用最多，产物纯化方便,3)、生成酸酐 (脱水剂，如：P2O5或乙酸酐),4)、生成酰胺,羧酸的铵盐热解失水，可生成酰胺,3、脱羧反应(失去二氧化碳的反应),羧酸的无水碱金属盐与碱石灰(NaOH-CaO)共热,当-碳原子上有强吸电子基团时，使羧基变得不稳定，加热到100200时，容易发生脱羧反应。,4、-氢的卤代,羧基和羰基一样能使-氢活化。,
6、5、还原反应,LiAiH4不能还原碳碳双键，但羰基、氰基等能同时被还原。,由于羧基中的羰基与羟基共轭，活性降低，很难发生还原反应。,乙二酸,丙二酸,丁二酸,四、二元羧酸的性质,1、酸性：比一元羧酸的酸性强。,2、热分解：,乙二酸、丙二酸受热后容易脱羧，生成一元酸。,丁二酸、戊二酸受热后脱水，生成环状酸酐。,己二酸、庚二酸受热后，同时脱水和脱羧，生成稳定的五元、六元环酮。,1、羟基酸,五、取代酸的性质,1)、脱水反应：醇酸脱水时，随着羟基的位置不 同而生成不同的产物，,2)、氧化反应：醇酸氧化时，羟基被氧化成羰基， -或-羰基酸都易脱羧生成醛或酮。,2、酚酸,一、分类和命名,酰卤：,酰氯,酰溴,
7、1、分类,12.2 羧酸衍生物,羧酸衍生物，主要有酰卤、酸酐、酯、酰胺，它们的分子中都含有酰基。,酸酐：,酯：,酰胺：,2、酰卤的命名,酰卤的名称，是将酰基的名称放在前面，卤素的名称放在后面结合而成的；,乙酸,乙酰氯,苯甲酸,苯甲酰氯,丙烯酸,丙烯酰溴,3、酰胺的命名,乙酰胺,丙烯酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,N-甲基-N-乙基苯甲酰胺,酰胺的名称和酰卤相似，也可以从相应的羧酸名称导出。,取代酰胺，命名时应标出取代基的名称。,己内酰胺,丁二酰亚胺,己二酰胺,4、酸酐的命名,乙酸酐,乙丙酸酐,酸酐是在羧酸的名称后加“酐”字。,丁二酸酐,邻苯二甲酸酐,5、酯的命名,乙酸乙酯,-甲基丙烯酸甲酯,甲酸乙
8、酯,乙酸乙烯酯,酸的名称在前，醇的名称在后，再加“酯”字。,内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明酯化前羟基的位置。,2-甲基-4-丁内酯,1、水解、醇解、氨解,二、酰卤和酸酐的化学性质,反应的历程为：,2、付克酰基化反应,3、和格氏试剂作用,4、还原反应,酰卤用LiAlH4还原或用催化加氢的方法还原，产物是醇。,5、Perkin反应,1、水解、醇解、氨解,三、酯的化学性质,酯的氨解，不需加酸碱催化。,酯的酸性水解，是酯化的逆反应，最后达到平衡。,酯的碱性水解，是不可逆的，称为皂化反应。,酯的醇解，又称酯交换反应。,2、与格氏试剂作用,3、酯的还原,1、酸碱性,2、水解,四、酰胺的化学性质,二酰亚胺，具有弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐。,酰胺的碱性很弱，接近中性。,3、脱水反应,4、还原反应,羧酸到腈的关系如下：,氢化铝锂可以将酰胺还原为胺。,5、霍夫曼降级反应,酰胺与次氯酸钠或次溴酸钠的碱性溶液作用时，脱去羧基生成胺。,