内容正文:
第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第二课时 羧酸衍生物——酯
羧酸
羧酸衍生物
羧酸衍生物:
羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代得到的产物。
如:乙酸分子中羧基上的羟基被乙氧基(—OCH2CH3)取代后生成的乙酸乙酯,被氨基(—NH2)取代后生成的乙酰胺。
R-C-
O
=
酰基
R-C-OR´
O
=
酯
R-C-X
O
=
酰卤
R-C-NH2
O
=
酰胺
羧酸衍生物
自然界中的有机酯
乙酸异戊酯
戊酸戊酯
丁酸乙酯
1、概念
酯是羧酸分子羧基中的-OH被-OR′取代后的产物。
2、结构通式
R1 :只能是烃基
R(H)
C
O
R1
O
乙酸乙酯的分子结构空间填充模型
官能团:酯基
C
O
R
O
或RCOOR′
饱和一元羧酸和饱和一元醇反应生成的酯的通式为:
或CnH2nO2
与饱和一元羧酸互为同分异构体
一、酯类
4
羧酸(或无机含氧酸)+ 醇 酯 + 水
乙酸 乙醇 乙酸乙酯
某酸 某醇 某酸某酯
1、请说出下列酯的名称:
HCO-OCH3
CH3CO-OCH3
CO-OCH2CH3
CO-OCH2CH3
CH3CO-OCH2
CH3CO-OCH2
甲酸甲酯
乙酸甲酯
乙二酸二乙酯
二乙酸乙二酯
3、酯的命名
根据生成酯的酸和醇命名: “某酸某酯”
(1)(CH3)2CHCOOCH3
(2)HCOOCH(CH3)2
异丁酸甲酯
甲酸异丙酯
丙酸乙酯
(3)CH3CH2COOCH2CH3
写出下列物质的名称:
(4)CH3CH2O—NO2
硝酸乙酯
苯甲酸甲酯
甲酸苯甲酯
COOCH3
(5)
(6)
CH2OOCH
练一练
作溶剂
作制备饮料和糖果和糕点的酯类香料
物理性质
存在
用途
密度一般比水小
难溶于水,易溶于有机溶剂
许多酯也是常用的有机溶剂。
酯类广泛存在于自然界
低级酯是有芳香气味的液体,存在于各种水果和花草中
4、物理性质
5、酯的化学性质
CH3COOC2H5 +H2O
浓硫酸
△
CH3COOH + C2H5OH
(1)根据该反应的特点,预测乙酸乙酯可能发生的化学反应。
CH3COOC2H5 +H2O
△
CH3COOH + C2H5OH
浓硫酸
(2)请同学们思考如何提高乙酸乙酯的水解速率?
升温、增大反应物浓度、催化剂(无机酸、碱、盐等无机物)
(3)如何比较水解速率的大小?
酯层消失的时间差异
相同时间内酯层的消失量
请你设计实验,绘制实验表格,探讨乙酸乙酯在中性、酸性和碱性溶液中的水解速率
已知:①乙酸乙酯在常温下水解速率很慢
②乙酸乙酯的沸点为76.5—77.5℃
可供选择的试剂:
已染色的乙酸乙酯、蒸馏水、稀硫酸、30%NaOH、酚酞
科学探究1:
①酸碱性对酯的水解的影响:
实验分组 实验操作 现象 结论
1
2
3
1.在3支试管中各加人2 mL乙酸乙酯,再分别加入5ml的稀硫酸、蒸馏水和含有酚酞的NaOH溶液.
2.水浴加热,记录酯层消失和酯香味消失的时间.
几乎无变化
酯层变薄
酯层消失
水解速率
(由快到慢):
碱性溶液
>酸性溶液
>中性溶液
乙酸乙酯+水
70℃
乙酸乙酯+稀硫酸
70℃
乙酸乙酯+NaOH+酚酞
70℃
分层,酯层基本不变,未水解
酯层和香味消失慢
酯层和香味消失很快,红色退去
实验现象
思考与讨论(用化学方程式解释):
1、为什么乙酸乙酯在酸性溶液中的水解速率大于中性溶液的水解速率?
CH3COOC2H5 +H2O
稀硫酸
△
CH3COOH + C2H5OH
无机酸作催化剂,加快反应速率
2、为什么乙酸乙酯在碱性溶液中能够水解完全(请同学们从平衡移动的角度进行分析)?
△
CH3COOC2H5 +NaOH
CH3COONa + C2H5OH
无机碱不仅起催化作用,而且能与水解生成的羧酸发生中和反应,使平衡右移,水解程度增大,直至完全。酯在碱性条件下的水解不可逆。
上述反应的实质是什么?
在酸或碱存在条件下,酯能发生水解反应生成相应的羧酸和醇,酯的水解反应是酯化反应的逆反应。其中在酸性条件下水解是可逆反应,但在碱性条件下,水解是不可逆的。
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
稀硫酸
△
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
△
酸性水解可逆
生成了羧酸盐,使水解反应不可逆,用“→”,也属于取代反应
酯的水解:(取代反应)
稀硫酸
△
CH3C—O—C2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH