【正文】
1 第八章 羧酸及取代羧酸 2 羧酸是一類具有酸性的有機化合物,羧基是羧酸的官能團。通式 :RCOOH C H C O O HC H 3C O O HO C O C H 3( C H 3 ) 2 C H C H 2布 洛 芬 ( 芬 必 得 ) 阿 司 匹 林羧酸分子中烴基上的氫被其他原子或基團取代后的化合物,稱為 取代 羧酸。 RCHCOOH RCCOOH X OH O NH2 RCHCOOH RCHCOOH 3 按烴基的種類 飽和羧酸 脂肪羧酸 不飽和羧酸 羧酸 脂環(huán)羧酸 芳香羧酸 按羧基的數(shù)目 一元酸,二元酸,多元酸 第一節(jié) 羧酸的分類和命名 p480 4 C15H31COOH 軟脂酸 C17H35COOH 硬脂酸 許多羧酸最初來自天然產(chǎn)物,因此常采用 俗名來命名。 HCOOH CH3COOH C6H5COOH HOOCCOOH (Z)HOOCCH=CHCOOH 順 丁烯二酸 馬來酸 (E)HOOCCH=CHCOOH 反 丁烯二酸 富馬酸 蟻酸 醋酸 安息香酸 草酸 一 命名 5 羧酸的系統(tǒng)命名法與醛相似 。 羧酸習慣上常用希臘字母標位 , 與羧基直接相連的碳原子為 ?, 其余依次為 ?、 ?、 ?、 ?(末端 ) 等 。 C H 3 C H 2 C HC H C O O HC H 3 C H 3C H 2 C H C H C H C O O HC H 3 C H C H C H C O O HC H 3H O O C C H 2 C C O O HO HC H 2C O O H2,3二甲基戊酸 或 ?, ?二甲基戊酸 2甲基 3戊烯酸 3羧基 3羥基戊二酸( 檸檬酸 ) 2,4戊二烯酸 6 C H 2 C O O HC H C H C O O H3苯基丙烯酸 (肉桂酸) C O O HC O O HC H 2 C O O HC O O HC O O HC O O H脂環(huán)族和芳香族羧酸命名:把脂環(huán)和芳環(huán)看作取代基,以脂肪族羧酸作為母體進行命名。 (2)環(huán)己基乙酸 1,2環(huán)己基二甲酸 苯甲酸 鄰苯二甲酸 (1,2苯基二甲酸 ) ?萘乙酸 7 CH3(CH2)4 CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H 1 5 8 11 14 20 二十 四烯酸 5,8,11,14 (花生四烯酸 ) D5,8,11,14二十 碳 四烯酸 10C的不飽和酸在碳數(shù)后加“碳”字 碳8 1. 分子中有兩個部位可形成 H鍵,常以二聚體存在 1) (比 M相近的醇高) 例: M甲酸 = M乙醇 , ℃ ℃ 2) 與水形成 H鍵 =易溶于水 C1— C4 的酸與水混溶, R增大,水溶性 ↓ CROO HC ROOH二 物理性質 p481 9 ?活潑 H的反應 酸性 羰基的親核加成,然后再消除(表現(xiàn)為羥基的取代) 羰基的親核加成,還原 R C C O HOH脫羧 化學性質 10 第二節(jié) 酸性 p483 羧酸一般都屬于 弱酸 , 比碳酸和苯酚的酸性強 。 羧酸能分解碳酸氫鈉 , 放出二氧化碳 , 而酚不能 。 利用此性質可以區(qū)別羧酸與酚類 。 酸性強弱: 無機酸 羧酸 H2CO3 酚 H2O 醇 R C O O H + N a H C O 3 R C O O N a +C O 2 H 2 O+分子量大的羧酸難溶于水 , 但其鉀鹽或鈉鹽則易溶于水 。 醫(yī)藥上常將含羧基而難溶于水的藥物制成易溶于水的鹽 , 如將青霉素 G制成鉀鹽或鈉鹽供注射用 。 11 取代基對羧酸酸性的影響 電子效應對酸性的影響 共軛效應 場效應 p484 吸電子取代基使酸性增大, 給電子取代基使酸性減少 X= OH OCH3 CH3 H Cl NO2 pKa C O O HXH C O O H C l C O O Hp K a = 6 . 0 4 p K a = 6 . 2 5H COO H H 3 C C O HOCH 2C O HOC lp K a 3 . 7 7 4 . 7 4 2 . 8 6Cl2CHCOOH Cl3CCOOH Cl的 I效應 使酸性 增強 , Cl的 場效應 使酸性 減弱 12 取代基具有 給 電子共軛效應時,酸性強弱順序為: 鄰 間 對 取代基具有 吸 電子共軛效應時,酸性強弱順序為: 鄰 對 間 芳香羧酸的情況分析 OHOOH空間效應 (利于 H+離解的空間結構酸性強,不利于 H+離解的空間結構酸性弱) 分子內的氫鍵 也能使羧酸的酸性增強。 鄰位效應: 當取代基處于鄰位時,無論這個取代基是吸電子基還是供電子基 (- NH2除外 ),都將使酸性增強,即鄰位取代苯甲酸的酸性大于對位、間位取代苯甲酸,也大于苯甲酸。 13 具體分析: 鄰 位(誘導、共軛、場、氫鍵效 應、空間效應均要考慮。) 對 位(誘導很小、共軛為主。) 間 位(誘導為主、共軛很小。) OHOOHO HC O O HO HC O O Hpka : O 2 NC O O H C O O H C O O H C O O HN O 2N O 2p K a 2 . 2 1 3 . 4 2 3 . 4 9 4 . 2 014 第三節(jié) 羧酸的化學性質 一、與堿的反應及羧酸鹽 p486 RCOOH + NaHCO3 RCOONa+ + CO2 + H2O ArONa + CO2 + H2O ArOH + NaHCO3 酚不能和碳酸氫鈉反應 羧酸鹽有無機鹽的性質,羧酸根負離子具有親核性,可與鹵代烴反應生成羧酸酯。 C 2 H 5 C H 2 C l + C H 3 C O O N a C H 3 C O O H C 2 H 5 C H 2 O O C C H 3親水基團 疏水基團 15 二、羰基