【正文】
)羧酸的鈉鹽與強(qiáng)堿共熔,生成少一個(gè)碳原子的烴 ( 2)芳香族羧酸比脂肪酸容易脫羧,在堿性條件下脫羧更快。一般地講,羧酸和醇的 α 碳原子上側(cè)鏈越多,基團(tuán)越大,酯化反應(yīng)速度也越難進(jìn)行。 C CC O O HHH O O CHC CHC O O HH O O CH富 馬 酸 馬 來(lái) 酸通常酸性氫原子參與形成氫鍵時(shí),其酸性減弱。當(dāng)吸電子基團(tuán)相同時(shí),吸電子基團(tuán)距羧基越近,酸性越強(qiáng)。從羧酸的結(jié)構(gòu)可以看出:羧基中羰基與氧原子相連,因此 O與C=O之間存在 p?共軛效應(yīng),使得 COO成為一個(gè)整體可脫去;由于 p?共軛作用,導(dǎo)致 OH鍵極性增大,而呈現(xiàn)酸性; CO鍵為極性鍵,故 OH可被其它基團(tuán)取代而發(fā)生取代反應(yīng);由于羧基為吸電子基,因此,導(dǎo)致烴基上 ?H原子可被其它基團(tuán)取代而生成取代酸。 CH 3 CH 2 C O O HH O O CH 2 C CH 2C O O HC OO HCH 2CCH 2 C OO HHO C OO H一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸 羧酸的命名 ( 1)常見羧酸的俗名 H C O O H CH 3 C O O HH O O C C O O H蟻酸 醋酸 草酸 H O O CC CHHC O O HH OO CC CHH C OO H馬來(lái)酸 富馬酸 H O O C CH 2 CH 2 C O O H琥珀酸 CH CH C O O HC O O H肉桂酸 安息香酸 H 3 CC CHH C O O H巴豆酸 ( 2)系統(tǒng)命名法 4溴丁酸 12羥基 9十八碳烯酸 CH 3 CH 2 C O O HHCO O H甲酸 丙酸 C H 3CH CH CH 2 C O O HC H 3CH 2 CH 3CH 3C CCH 2 C O O HHCH 34甲基 3乙基戊酸 E3甲基 3戊烯酸 H O O C C H 2 C H 2 C O O H丁二酸 分子中含有脂環(huán)或芳環(huán)的羧酸,按羧基所連接的位置的不同,母體有兩種選擇: C O O HC O OHC O O HC H 3CH 2 C O O H環(huán)戊基甲酸 苯甲酸 間甲基苯甲酸 ?萘乙酸 H O O C C O O H對(duì)苯二甲酸( 1,4苯二甲酸) 二、羧酸的物理性質(zhì) 羧酸的沸點(diǎn)高于相應(yīng)的醇,這是因?yàn)轸人岱肿娱g可形成更多的氫鍵。?羧酸及其衍生物的命名 ?羧酸及其衍生物的物理性質(zhì) ?羧酸及其衍生物的化學(xué)性質(zhì)(酸性比較、羧酸衍生物的轉(zhuǎn)化、酯的縮合、互變異構(gòu)、乙酰乙酸乙酯的應(yīng)用) ?羧酸及其衍生物的相互轉(zhuǎn)化 內(nèi)容重點(diǎn): 難點(diǎn): ?羧酸的分類和命名 ?羧酸的物理性質(zhì)(氫鍵的形成及其作用) ?羧酸的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì) 第十章 羧酸和取代酸 羧酸是許多有機(jī)物氧化的最后產(chǎn)物,它在自然界普遍存在(以酯的形式),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和人們的日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。 CH 3 C O O HCH 2 =C H C O O HC O O HC O O HC O O H脂肪羧酸 脂環(huán)羧酸 芳香羧酸 飽和與否 飽和羧酸 不飽和羧酸 一元羧酸 二元羧酸 三元羧酸 多元羧酸 羧基數(shù)目 ( 2)根據(jù)羧酸分子中羧基的數(shù)目不同可分一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸。 甲酸的 π鍵 甲酸分子的空間結(jié)構(gòu) 2. 化學(xué)性質(zhì) 羧酸的化學(xué)性質(zhì)與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。例: HCO O H CH 3 C O O H ( C H 3 ) 2 C H C O O H pKa ② 當(dāng) ?C上有吸電子基團(tuán)時(shí),則酸性增強(qiáng),且吸電子基團(tuán)越多,酸性越強(qiáng)。 C O O HG2 . 2 1 2 . 9 8 p k a G = N O 2 O HC6H5的給電子共軛效應(yīng) 超過(guò)了吸電子誘導(dǎo)效應(yīng) 芳香酸的酸性: CO OHOH H+OCOHO共軛堿分子內(nèi)形成氫鍵,降低了共軛堿的堿性,增強(qiáng)了對(duì)應(yīng) 試 分析富馬酸的 K2大于其順式異構(gòu)體馬來(lái)酸 K2的原因。 C H 2 C H 2 C H 2 C O O H + C H 3 C H 2 O HH 2 S O 4回 流C H 2 C H 2 C H 2 C O O C H 2 C H 3 + H 2 O 酯化的速度與羧酸及醇的結(jié)構(gòu)有關(guān)。羧酸只有在較強(qiáng)烈的條件下,才可發(fā)生脫羧反應(yīng)。鹵代羧酸也是制備羥基羧酸和氨基酸的原料。其通式為: 一、羧酸衍生物的結(jié)構(gòu): R COX R COO COR R COO R R CON H 2 酰 鹵 酸 酐 酯 酰 胺 R COL ( X 、 O 、 N )s p 2 碳 雜原子鍵具 某些雙鍵性質(zhì) 與活性的關(guān)系: 吸電子效應(yīng)大于共軛效應(yīng),活性增強(qiáng),反之,活性減小 二、羧酸衍生物的命名方法 ?;?含氧酸分子中去掉酸性 OH 后余下的基團(tuán)。堿性愈弱,愈易離去。 B. C. 酯的醇解又稱為酯的交換反應(yīng),為可逆反應(yīng),須在大量醇存在下進(jìn)行。 C 1 5 H 3 1 C C lOL i A l H 4 H 2 OC 1 5 H 3 1 C H 2 O HOOOL i A l H 4 H 2 OC H 2 O HC H 2 O HC H 3 C H = C H C H 2 C O O C H 3 1 ) L i A l H 42 ) H 2 OC H 3 C H = C H C H 2 C H 2 O H + C H 3 O H 2) NaROH 酯 C H 3 C H C H C H 2 C H 2 C O O C 2 H 5 N aC 2 H 5 O HC H 3 C H C H C H 2 C H 2 C H 2 O H伯醇 3) 酰胺 伯胺 4. 酯的 縮合反應(yīng) (Claisen酯縮合 ) 凡有酯參與的縮合反應(yīng)統(tǒng)稱 Claisen酯縮合反應(yīng)。 不含有活潑 α -氫原子的酯與酮間的縮合,可生成純度高的產(chǎn)物 五、酯化和皂化反應(yīng)歷程 1. 酯化反應(yīng)機(jī)理 酸催化: ( 酸催化羰基氧原子發(fā)生質(zhì)子化 ) R COO HH +R CO H +O HR C O HO HO R 39。 改變?yōu)?09176。+O HH 2 OR C O R 39。 酯的堿性水解過(guò)程大多數(shù)情況下也是以酰氧鍵斷裂方式進(jìn)行的。本節(jié)主要學(xué)習(xí)羥基酸和羰基酸。 羥基酸的物理性質(zhì) 溶解度比醇、酸大 形成氫鍵 羥基酸的化學(xué)性質(zhì) 具有醇羥基和羧基的典型反應(yīng) ( 1 )酸性 因?yàn)榱u基是吸電子基團(tuán),具有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng),故其酸性大于同碳羧酸。溶于熱水及乙醇。 CH 3 C C O O HOH 3 C C CH 2 C O O HO OC CH 2 CH 2 C O O HCH 3?羰基酸 ?羰基酸 ?羰基酸 ( 2)命名 羰基酸命名時(shí),應(yīng)注意羰基的位置,并用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母標(biāo)出羰基的位置。例: CH 3 C C O O HO NH3 CH 3 CNH 2HOC O O HH2O C H 3 CNHC O O H[H] C H 3 CHNH 2C O O H也叫氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng) ② 與氨的加成 C H OC O O H + H 2 O多 倫 試 劑 C O O HC O O Hβ酮酸和 δ酮酸不能被氧化劑氧化 3. 重要的羰基酸及其衍生物 ( 1)乙醛酸 乙醛酸是最簡(jiǎn)單的醛酸,存在于未成熟的水果和動(dòng)物組織中,是無(wú)色糖漿狀液體。 CH CH + H2O CH 2 CHOHC H 3 COH 烯醇式結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,它可轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N能夠穩(wěn)定存在的酮式。并且烯醇式可以通過(guò)分子內(nèi)氫鍵形成一個(gè)穩(wěn)定的六元環(huán)結(jié)構(gòu)。 C H 3 C C H 2 C O O C 2 H 5OC 2 H 5 O N aC H 3 C C H C O O C 2 H 5O C H 3 C H 2 C H 2 B rC H 3 C C H C O O C 2 H 5OC H 2 C H 2 C H 31 ) C 2 H 5 O N a2 ) C H 3 IC H 3 C C C O O C 2 H 5OC H 2 C H 2 C H 3C H 31 ) 稀 O H2 ) H + 3 )1 ) 濃 O H2 ) H + 3 )ABC H 3 C C H C H 2 C H 2 C H 3 BOC H 3C H 3 C O O H + C H 3 C H C O O HC H 2 C H 2 C H 3AC H 3 C C H 2 C O O C 2 H 5OC C H 3OC H 3 C C H 2 C O O C 2 H 5O C2 H 5 O N a C H3 C C H C O O C 2 H 5O B r C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 B rB r C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C HC O O C 2 H 5C C H 3OC 2 H 5 O N a C H2 C H 2 C H 2 C H 2 CC O O C 2 H 5C C H 3OB rC O O C 2 H 5C O C H 31 ) O H 2 ) H +3 )C C H 3O