第11章 羧酸及其衍生物（课件）-《有机化学》同步教学（国防大学出版社）

无机化学 第11章 羧酸及其衍生物 11.2 羧酸的衍生物 11.1 羧酸 11.1 羧 酸 羧酸的分类和命名 11.1.1 羧酸的分类 1. ①根据与羧基相连的烃基种类的不同，羧酸分为脂肪族羧酸和芳香族羧酸。例如： ②根据与羧基相连的烃基是否饱和，羧酸分为饱和羧酸和不饱和羧酸。例如： ③根据羧酸分子中含有羧基的数目来分，羧酸分为一元羧酸和二元羧酸。例如： 11.1 羧 酸 羧酸的命名 2. （1）羧酸的俗名 大多数羧酸的俗名都是由其来源而得名。例如，蚁酸最初是由蒸馏蚂蚁所得到的，因而称为蚁酸，而醋酸存在于食醋当中，因而称为醋酸，苯甲酸存在于安息香胶中，因而称为安息香酸。 11.1 羧 酸 （2）系统命名法 ①脂肪族饱和羧酸的命名 脂肪族饱和羧酸命名时，选择含有羧基碳原子在内的最长碳链为主链，从靠近羧基的一端开始为主链碳原子编号，取代基的位置可用阿拉伯数字或希腊字母α、β、γ等标出，把取代基的位次和名称放到“某酸”之前。例如： 11.1 羧 酸 ②脂肪族不饱和羧酸的命名 脂肪族不饱和羧酸命名选主链时，要选择含有羧基和不饱和键在内的最长碳链为主链。例如： 11.1 羧 酸 ③芳香族羧酸的命名 芳香族羧酸命名时一般以苯甲酸为母体，如果结构复杂,则把芳环作为取代基来命名。例如： 11.1 羧 酸 ④二元羧酸的命名 二元羧酸命名时，选择包括两个羧基碳原子在内的最长碳链为主链，根据主链碳原子的个数称为“某二酸”；芳香族二元羧酸要注明两个羧基的位置。例如： 11.1 羧 酸 ⑤带有酰基基团的命名 一些带有酰基基团的化合物的命名举例如下： 11.1 羧 酸 ⑥多官能团化合物的命名 多官能团化合物命名时，一般是按照表11-1所列举官能团的优先次序来确定母体和取代基；当化合物中有多个官能团时，比较它们在表111中的优先次序，处于最前面的官能团为优先基团，由它决定母体名称，其他官能团都作为取代基来命名。例如： 11.1 羧 酸 表11-1 主要官能团的优先次序* 11.1 羧 酸 命名下列化合物： 思考题11-1 11.1 羧 酸 羧酸的结构 11.1.2 羧酸的官能团是羧基（—COOH），因此，讨论羧酸的结构就是讨论羧基的结构。在羧酸类化合物中，最简单的是甲酸，所以这里以甲酸为例来讨论羧酸的结构。在甲酸分子中，羧基碳原子采取sp2杂化，它用三个sp2杂化轨道分别与羟基的氧原子、羰基的氧原子和氢原子形成三个σ键，这三个σ键处在同一个平面上。碳原子余下的一个未参与杂化的p轨道与羰基氧原子的p轨道侧面重叠形成一个π键。由此可见，在羧酸分子中羰基的双键与醛、酮的羰基双键都由一个σ键和一个π键所组成。 图11-1 甲酸分子结构示意图 11.1 羧 酸 饱和一元羧酸的物理性质 11.1.3 状态 1. 饱和一元羧酸中，C3以下的羧酸是具有强烈酸味的刺激性液体，C4～C9的羧酸是具有腐败臭味的油状液体，C10以上的羧酸为蜡状固体。脂肪族二元羧酸及芳香族羧酸都是结晶固体。 11.1 羧 酸 溶解性 2. 11.1 羧 酸 沸点 3. 饱和一元羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。例如，乙酸与丙醇的相对分子质量均为60，但乙酸的沸点为118℃，而丙醇的沸点为97.2℃。这是因为羧酸分子间能以两个氢键形成双分子缔合的二聚体。即使在气态时，也是以二聚体形式存在的。羧酸分子间的这种氢键比醇分子中的氢键更稳定。 11.1 羧 酸 熔点 4. 饱和一元羧酸的沸点和熔点变化总趋势都是随碳链增长而升高，但熔点变化的特点是呈锯齿状上升，即含偶数碳原子羧酸的熔点比前后两个相邻的含奇数碳原子羧酸的熔点高。这是因为偶数碳羧酸具有较高的对称性，晶格排列得更紧密，所以熔点较高。 芳香族羧酸一般可以升华，有些能随水蒸气挥发。利用这一特性可以从混合物中分离与提纯芳香酸。常见羧酸的物理常数见表11-2。 11.1 羧 酸 表11-2 常见的饱和一元羧酸的物理常数 11.1 羧 酸 羧酸的化学性质 11.1.4 由于羧酸的官能团为羧基，因此羧酸的化学反应主要发生在羧基上，而羧基是由羟基和羰基组成，因此羧酸在不同的程度上反映了羟基和