第13章 羧酸（课件）- 《基础有机化学》同步教学（高教版）

第13章 羧酸 13.1 羧酸的分类和命名 一元酸 系统命名 普通命名 HCOOH 甲酸 蚁酸 CH3COOH 乙酸 醋酸 CH3CH2COOH 丙酸 初油酸 CH3CH2CH2COOH 丁酸 酪酸 CH3(CH2)16COOH 十八酸 硬脂酸 只含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸，可根据它的来源命名。 二元酸 系统命名 普通命名 HOOCCOOH 乙二酸 草酸 HOOCCH2COOH 丙二酸 缩苹果酸 HOOC(CH2)2COOH 丁二酸 琥珀酸 (Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸 马来酸 (E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸 富马酸 含有二个羧基的羧酸称为二元酸。 13.2 羧酸的物理性质 低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。 中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。 高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。 液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。 所有的二元酸都是结晶化合物。 羧酸的光谱特征 1HNMR R2CHCOOH H： 10~12 HCR2COOH H： 2~2.6 羧酸中的C=O： 单体 二缔合体 RCOOH 1770~1750cm-1 ~1710cm-1 CH2=CHCOOH ~ 1720 cm-1 ~1690cm-1 ArCOOH 1700-1690cm- 羧酸中的OH： ~ 3550 cm-1 3000 ~2500cm- 羧酸中的C-O ~ 1250 cm-1 IR光谱 两个碳氧键不等长，部分离域。 两个碳氧键等长，完全离域。 13.3 羧酸及羧酸盐的的结构 1.36Å 1.23Å 1.27Å 醇中C-O单键键长为1.43Å 羧酸和羧酸根的结构比较 2 多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5 （大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在） 讨论 1 羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离 而表现出酸性。 13.4 羧酸的酸性 13.5 羧酸α-H的反应 (赫尔-乌尔哈-泽林斯基反应) 13.6 酯化反应 13.7 形成酰胺、腈、酰卤和酸酐的反应 13.8 与有机金属化合物反应 13.9 羧酸的还原 13.10 脱羧反应 羧酸的反应 羧酸的结构和反应 -活泼H的反应 酸性 羰基的亲核加成，然后再消除（表现为羟基的取代）。 羰基的亲核加成，还原。 （1）电子效应的影响： 吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少. HCOOH C6H5-COOH CH3COOH pka 3.37 4.20 4.73 取代基对羧酸酸性的影响 （3）分子内的氢键也能使羧酸的酸性增强。 （2）空间效应： 利于H+离解的空间结构酸性强，不利于H+离解的空间结构酸性弱. 13.4 酸性 芳香羧酸的情况分析 取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻 > 对 > 间 取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻