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1、第八章 羧 酸及其衍生物,Carboxylic Acids,贬卖匿宗膏厩再厘坊墩檀署誊弃苯迢爪岛私苇切阵浸舷窖街孰语臂厄钉泅第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry Wenzhou University,8. 1 羧酸的分类,8. 羧酸的结构,8. 羧酸的命名,8. 羧酸的物理性质,8. 羧酸的化学性质,8. 重要代表物,8. 7 羧酸衍生物的命名,8. 8 羧酸衍生物的物理性质,8. 9 羧酸衍生物的化学性质,8.10 羧酸衍生物的重要代表物,织廖涅姆轮恶谬恭蚤氯询帅险青犯漱酥稠檬魂扶左棠瞎凉圣辖侩妹塌斤渤第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生
2、物12,Acetic acid,Butanoic acid,一 自然界中的羧酸,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.1 羧酸的分类,采几愚饿鼻残槽恳烃肘域答肠陕伙煌趟颇揪舅猾并浊呜熏瞒堡痛妓讹半却第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,主要用于化学工业中, 做乳化剂, 润滑剂,资里茂斌膜状宏腻姚扔汁钩芳功吊衷裕域迄俺绿槽修品词蔼力震傅刹札挖第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,亚油酸具有独特的结合/解离氧的能力，能够协助氧的传输，提高人体耐缺氧和抗疲劳能力。
3、另外，亚油酸还可以用于化妆品，作为营养性助剂，加速皮肤细胞的更新，去除皮肤表面的黑色素颗粒，美白皮肤。还具有保湿、抗过敏、调理作用。在肥皂配方中加入亚油酸可防浴后昆虫叮咬，增白乳液中，亚油酸能够有效抑制酪氨酸酶的活性，减少黑色素形成。,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,姓批亮餐盈秤草右沥庐邦税遵耙岂支漆诬揍箱步俄炮氓荒石走烃衣钟接预第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,二 羧酸的分类 (Classification),按烃基分类,一元酸、二元酸、多元酸,按羧基数目分类,
4、地馅病肚尚篱汐逸沪谋棵拎土蝉笛料鸟忧莎念咋阂甥莱且弃荷验但愉蘸含第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,8.2 羧酸的结构,形式上看，羧基由羰基和羟基组成。羟基氧原子的未共用电子对所占据的p轨道和羰基的键形成p-共轭。羟基氧上电子云密度有所降低，羰基碳上电子云密度有所升高。因此，羧酸中羰基对亲核试剂的活性降低，不利于HCN等亲核试剂反应。,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,一六鼻倒皇吵奸未抢歧婚殿刃米珊赢及磋忍姑艺良播门抢痢喜氮囤揭照散第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,羧酸的结构,羧酸根的共振结构,Organic Chemist
5、ry WENZHOU UNIVERSITY,涪帜痈其虹充属饶历共缝瞅族乌胃恳凯纫色顶宣臃叁烬妥茨煎哑摘凯鸣铡第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.3 羧酸的命名(Nomenclature),一 系统命名,1 将相应的烃名改为某酸，羧基始终编为1号 ;主链含烯键(须标明不饱和键的位置) 某烯酸；C10 某碳烯酸,2 羧基直接连接在环上的 : 烃名羧酸 脂肪酸 芳烃甲酸 芳香酸,二俗名 根据其来源命名，如：蚁酸、醋酸、草酸、软脂酸、硬脂酸,谗葫顾赚陪箍橱辫镇价窒辅鲍河红余袭裸烫之派乐沸识铂夕周墩瘫垣诽义第八章
6、羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,安息香酸,巴豆酸,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,CH2COOH,环戊烷甲酸,弃迎漱痊巢渔筋握癌谆洋浆薄三村辆云瞳堵套叹在计慰谊娘评粪乳催扣琢第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,三 二元酸的主链包括两个羧基，叫某二酸。芳香羧酸常把芳香环看作取代基：,丁二酸(琥珀酸),Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,椭轩齿窟咳埔宙熊够盗纲巫恭哪功藩颊益琼沟筐庐屋舔治阔棉诞蟹挞耽揽第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,1 状态: 十个碳原子以下的饱和一元羧酸为液
7、体，有酸味；高级脂肪酸为蜡状固体；脂肪二元羧酸和芳香酸为结晶形固体。 2 溶解性: 低级脂肪酸易溶于水，随着碳原子数增加水溶性逐渐降低。 3 沸点: 羧酸熔沸点比分子量相近的其他化合物高许多，因为：分子间可以形成两个氢键。,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.4 羧酸的物理性质,固盖莹鄙宾帜第凶据凌扫冗冷绽炊趁拉越两罪窿藏髓俺镰上寝睡以庄点柬第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,羧酸的反应概貌,羟基取代,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.5 羧酸的化学性质,秃跌圆恋盼淆躬贼磐臆攒赏愿隔掖剑堪集刘尾
8、盯掌羚价君北雌揩赊稗仔揪第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,由于羰基的键与羟基氧上未共用电子对形成p共轭。羟基氧上电子云密度有所降低，羟基中的氢氧键就比水分子中氢氧键要弱，氢更易离解。表现出酸的通性，其酸性比碳酸还强，但与无机酸比还是弱酸。,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,一 酸性( Acidity),1 酸性 羧酸可看作水分子中的氢被酰基取代：,胸帧绦掸稍捷埃综体渣秦祥羚留硷湾使惟玄明自靴讥额评寥下苟胁弃补雾第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,羧酸的钠盐、钾盐均溶于水，故可用此法分离提纯羧酸。,思考题:怎样分离苯甲酸和苯酚
9、,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,汹宙呼唁哈住湾疗熔禁烤站庇痕劣义校逛橙凄娩缝径茅桶臼针佬宿体榷烩第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,二元羧酸也可分两步电离，但第二步电离要困难得多，可形成酸性盐和中性盐,草酸 草酸氢钠 草酸钠,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,局家憨徒喜径责哈岭也怠膏淮窃蹋企棒鹰遂剔翼黔沮茅仪蒜查恿据功貌情第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,甲酸的酸性比其他羧酸要强的多，因为烃基的给电子效应，羟基上氧电子云密度有所增大，氢更难离解,2 酸性比较,比较 HCOOH 和
10、RCOOH 的酸性,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,比较下列两组化合物的酸性,任涪殖价车娇哩歼萄私津蟹耙耍戚多疙捏课崔敞锐琳院阶近眉羚数吧没采第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,（1）诱导效应：卤原子使酸根负离子的负电荷分散，有利于酸的离解，酸性增强。 A 相同卤原子中，卤原子数越多，酸性越强 B 相同卤原子中，卤原子离羧基越近，酸性越强 C 不同卤原子中，电负性大酸性强，FClBrI （2）共轭效应：供电子基团酸性减弱；吸电子基团酸性增强,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,影响酸性的因素：,使羧酸
11、根负离子趋向更稳定的因素，使酸性增加,鞭蹿鞘悍郡腹蝴纤壬塔汲拂跨盖冕俄氨须两缩极撬潮你吩学千叼虏诡柜吴第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,课堂练习 比较下列三组化合物的酸性,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,(A) CH3COOH (B) H2CO3,剁颧需罗踢悯谈卑肇捏动札尾抨营港授灌捣汹牌滤韵滥锐膛巴丁臆悔惯污第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,当两个羧基相距较近时，一个羧基由于另一个羧基的存在而电离度加大，酸性增强,二元酸第一步电离的酸性大于第二步电离,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSI
12、TY,二元酸的酸性,曝惫鲜安遍拐撤舱玩瘴仪砖杖髓野虏椒膀玛趾越饱筑党邯生戍贪鳃矫胃俭第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,1 酸酐的生成 脱水剂P2O5存在下加热，分子间脱去一分子水,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,二. 羧基中羟基的取代反应,羧基中的羟基可被酸根(RCOO- )、卤素、烷氧基(-OR)或氨基(-NH2)取代,蹈蜂腻疾鞭绵惮枕辈雍啡孝儒鄙甜补镣尸遍洽野亢肩菊挑松荆匿涟搓唆麓第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,2 酰卤的生成 常用的是酰氯，由羧酸和SOCl2(亚硫酰氯)、PCl5或PCl3制得：,Organic
13、Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,堑罐骂魏球愧坝舔就填盾郧助梭薯见瞬霜你呆辞盐认琐路赖遁丙硷诵掉入第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,3 酯的生成 强酸催化下，羧酸与醇分子间脱去一分子水成酯，反应可逆。同位素标记得知，水是由羧酸的OH和醇的H形成的 (特点:可逆反应、需要酸催化),平衡反应，提高产率方法： 1.便宜的酸或醇过量； 2.油水分离器，加苯和水为共沸混合物，蒸去水,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,攀硷屹据绢惕先咸鸿郎开夕点线百投啸瞻否柴娱蚜占遏狈鼓冒渴晒水锈砷第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物1
14、2,4 酰胺的生成 羧酸与氨反应生成羧酸的铵盐，铵盐加热失去一分子水成酰胺，若继续加热，可进一步失水成腈，腈水解又得到羧酸，为逆反应：,酰胺,腈,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,澄甄萝黄淘欺核瘩捧乳久蛙尚镊饿脖胆禾角狼逐束汝烦碉撒瞅楞途袋绰闺第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,芳香羧酸、二元羧酸也能进行以上各种取代反应。二元羧酸在进行取代反应时，可以是一个羧基中的羟基被取代，如生成单酰氯、单酯等，也可以两个羧基中的羟基都被取代生成二酰氯、二酯等,乙二酸单酯 乙二酸二酯,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSIT
15、Y,悠恭丁敖挽顺孺殉合锅药跟柄焦搀适紧凄丈票乓诫岿瑰饯歧娠央芳背随柜第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,羧基中的C是最高氧化态，强还原剂才能将其还原为醇,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,1 -卤代作用 脂肪羧酸中的-H和醛酮一样比较活泼，在光照或红磷的催化下，可以被卤素取代。如,三 还原,四 烃基上的反应,蹈唁侗侯咋坷蜕篇藤眨荐醒碴棉缆渺晃森骋瓢乡兄料辩眺猫谐贫晾逝速雷第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,-氢被氯取代后，由于氯原子的吸电子效应，使得O-H间电子云密度降低，酸性更强。故-卤代酸中卤原子数越多，酸性越强。,除草剂
16、,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,媚貌忿沫玫醒祟膀伎慰籍彻收停际毁润练箕跋纪礼掺蚌环伸泅寐欢能障绚第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,2 芳香环的取代反应：羧基是间位定位基，取代基进入间位：,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.重要代表物,2-癸烯-9-酮酸（蜂王分泌的吸引雄蜂的外激素）,前列腺素E2 前列腺素F1a,沾灶筷强蓟帮谭逢彭艇形般咖枝妹骑赡振撞男示媒暂嗓辨倡舞顾烦量幸漾第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,1 甲酸（HCOOH） 强酸性（pKa = 3.7），还原性，与费林
17、试剂作用生成铜镜，与托伦试剂作用生成银镜。有杀菌力,可作消毒或防腐剂,2 乙酸（CH3COOH） 醋酸、冰醋酸；乙醛在乙酸锰的催化下，被氧气氧化生成乙酸；无色有刺激性臭的液体；易溶于水及其它许多有机物，常用作氧化反应的溶剂。 纯乙酸是无色有刺激臭的液体,沸点117.9C,熔点16.6C.在16C以下能结成似冰状的固体,无水乙酸叫冰醋酸.,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,户柜钩贷梧浦均爹幌描囊呐硼合临倪桩汪魏吱纵俘经限信彻握鹃硼脚遮陌第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,3 苯甲酸（C6H5COOH）安息香 ,无色结晶,微溶于水,能升华 用作
18、药物和食品中的防腐剂,4 乙二酸（HOOC-COOH） 草酸，无色晶体，含两个结晶水；是饱和二元羧酸中酸性最强的。具有一般羧酸的性质，还有还原性，能还原高锰酸钾,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,5 丁二酸（HOOCCH2CH2COOH） 琥珀酸，在医药上有抗痉挛、怯淡及利尿的作用。,埋躬懊般析介怂埠席钉款瘸路醒沾框深爪航糠选全的计疲穴缅管氦砷判握第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,6 邻苯二甲酸及对苯二甲酸 均为白色晶体.邻苯二甲酸加热易失水,得酸酐,7 丁烯二酸（HOOCCH=CHCOOH） 有顺反两种几何异构体,顺式（马来酸） 反式,
19、邻苯二甲酸酐,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,耐刁隆巴哮纺感波杖睁烤况敲械寿丝恭寝股终奥徽膨羚子循岂反扯花鸽斜第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,羧酸衍生物,Carboxylic Acid Derivatives,鄂堑饭发娜物接捌操甩母匀旋仅肇蹬盯淹浦略抚屠涎痢养娇蕴肾庄赖院缠第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,萍钥琅嘛吩侥穆向魏比汉钡纂瞥待前眨佯狙型呵膝著针外妒民够横街泻檀第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,8.7 羧酸衍生物的命名,一
20、 酰氯和酰胺都是以它们所含的酰基命名：,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,瘫妨祭狭嫉牢般戌流辨核搀滴孰纬谁乱清禄外宙杏剧廖酷吁锚撕淳凤塔谦第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,二 酸酐是根据其来源命名：,三 酯的命名和酸酐相似，按照形成它的酸和醇，叫某酸某酯：,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,藕拔揣化防弦捎排北卡缄擅丫森初苞垛拽望究夸贪集芍响闲切乡赊伸怜步第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,官能团次序:,-COOH
21、, -SO3H, -COCl, -CONH2, -CN, -CHO, C=O,-OH(OR), -NH2, =NH -X ,-NO2一般作为取代基 当两个不饱和取代基相同时, 则以苯为母体,邻羟基苯甲酸 2,4-二氯苯氧乙酸 2-氨基-6-硝基苯磺酸,1,4-二乙烯基苯(不叫对二乙烯基苯),跪材雾孵址号波间授刺渡五封热店源门掖栏植澈猜掖候谩晕礁绊纯乏搁尾第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,1 味道 酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，遇水分解；酯有香味 2 沸点 酰氯、酸酐和酯由于不能形成氢键，熔沸点与分子量相近的羧酸低，酰胺分子间可形成氢键，沸点相当高，一般为固体。 3 溶解性 酯难溶
22、于水，酰胺易溶于水。,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.8 羧酸衍生物的物理性质,硷均潘狮楔素惩册甩交逞巨愿哩贾佣是淹镶绷典萄谐拾塞磁嘘胳落奔白畏第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,一 水解 酰氯和酸酐容易水解， 酯和酰氨水解需酸碱做催化剂，加热,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.9 羧酸衍生物的化学性质,荒士逃盐诞阉淖苫评场喉裸亏门陡声阻睬要技仇逢炔壳怒首乏颂扎贞菜紧第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,反应活性：酰氯 酸酐 酯 酰胺,皂化反应,Organic Chemistry
23、 WENZHOU UNIVERSITY,柑锗勺育啊的叙雁坪寐廖莉袱哀淑街痔悸湖牛箔眷深棕涌替雌箱抱仑祁蓟第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,二 醇解 酰氯、酸酐和酯能醇解，生成酯,酯的醇解也叫酯交换，即醇分子中烷氧基取代酯中的烷氧基，在生物体中也存在这类反应，如：乙酰辅酶A与胆碱形成乙酰胆碱的反应：,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,首懒盼磷退痪蹿鼓蹦防辟轮寿汲霹路些掸垒撑迎综澄巧血懦升龚答束陡彪第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,三 氨解 酰氯、酸酐和酯能氨解，生成酰胺,Organic Chemistry WENZHOU U
24、NIVERSITY,爪茫冒制混卖软鲁绑旧拦蕊薛种装杠炒胜子粥诞灶怕陆就占盂挎吝啡概廓第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,反应机理 亲核取代反应历程(双分子历程),A=OH，X，OR，RCOO，NH2； Nu=X，OR，OH，RCOO，NH3,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,跪淡郧严屡裕绊夸咋躬握文幽脾凋镜骗嫁碳颜土拾织泛易弹沏泪抽挂翌举第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,四 克莱森(Claisen)酯缩合 酯中的氢比较活泼，在醇钠作用下，能与另一分子酯脱去一分子醇，生成酮酸酯,生物体内长链脂肪酸以及其他化合物的合成，就是通过
25、酯缩合增长碳链,乙酰乙酸乙酯,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,琼衅妒甘锗桓诫晃禽赶锅吞绪强疽络晚逛浓而何镜疆窟俱阎拂肄怖嵌音财第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,赣乓谱招煤硅埔掂镍诌缩旗肿纱镊撑聋诅润搓卫馋霜吃铬跳掌炭皱泣斟子第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,五 酰胺的酸碱性,酰胺是中性的 酰亚胺略带酸性,邻苯二甲酰亚胺 邻苯二甲酰亚胺钾,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,凤节爬厕斜勇羞答茅百腐拢亨阳籍靴叫舔贤
26、膀薛寸昧慕蠕灭唐茎拷攫谋洁第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,一 自然界中的羧酸衍生物,自然界中酰氯和酸酐很少，只有羧酸和磷酸形成的混合酸酐。酯和酰胺广泛存在,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,8.10 羧酸衍生物的重要代表物,今翱址并伯伟变碰芬鹤漱靳缔猛幢巨躺垒急脚商沃沙斑嗡庶澡袄农方钨吁第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,1 光气,剧毒，可水解，醇解，氨解,氯甲酸酯 碳酸酯,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,二 碳酸的衍生物,孽裸牡潦彪匀柔吵浓遥铅硒蒂孽堆管慕汇歪泳痰牌倒讯益果墙际狄
27、砌桃谎第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,2 尿素,尿素可看作碳酸的衍生物，碳酸的二酰胺。白色晶体，易溶于水和乙醇。显弱碱性，与硝酸、草酸生成不溶于水的盐，常用此法分离尿素。加热或酸碱作用下分解为氨和CO2,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,汐纶货渠敷粘圭贱深踢媚旺括捶哎丧企涎推掘亦悉许撮蔚束佣狼拘返狭篆第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,尿素与亚硝酸作用放出氮气，用于定量测定尿素含量：,分子中含两个酰胺键的化合物如尿素、多肽、蛋白质，加热缩合，脱去一分子水，产生紫色化合物，这叫颜色反应：,Organic Chemistry WENZHOU UNIVERSITY,刽陕蛛父嘛项倾第拙玛裤读履捣腐骋宿嚣风悬扒娄磷堰孔顾哟陀图迂数苯第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,作业: P202 10.1 a 、b 、c 、d 、e 、f 、h 、i 、o 10.2 10.3 a、b、c、f、i、j、o 10.4 10.5 b、c、f、j 10.6 10.8,Organic Chemistry Wenzhou University,辕恩由翘冕滚惰厩卫锅琴放方浆卫谅译罢蛤尽食偏惩射凹发乾染株拓程贪第八章羧酸及其衍生物12第八章羧酸及其衍生物12,