第十章 羧酸及其衍生物（课件）《有机化学基础》第二课时同步教学（化学工业出版社第4版）

羧酸和取代羧酸 重 点 难 点 1.羧酸的结构、命名和化学性质。 2.羟基酸和酮酸的命名和化学性质。 难点 1.羧酸的结构对性质的影响。 2.羟基酸的受热脱水反应。 重点 羧酸分子中羧基上的羟基被卤素、酰氧基、烷氧基和氨基取代，生成相应的酰卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸衍生物。 羧酸分子中去掉羟基剩余的部分 称为酰基( ) 。 （二） 羧基上羟基的取代反应 酰基 羧酸衍生物 1.酰卤的生成 亚磷酸 三氯氧磷 氯化亚砜 常用羧酸与氯化亚砜反应来制备酰氯，生成的二氧化硫与氯化氢均为气体，产物易分离。 2.酸酐的生成 含有4个或5个碳原子的二元酸(如丁二酸、戊二酸、邻苯二甲酸等)加热，分子内脱水，形成较稳定的五元环或六元环的环状酸酐。 丁二酸酐 300℃ 邻苯二甲酸酐 戊二酸酐 230℃ 在少量酸(如浓硫酸)的催化作用下，羧酸与醇反应生成酯，该反应称为酯化反应。 3.酯的生成 酯化反应是可逆反应，生成的酯在同样条件下可与水作用生成羧酸和醇，称为酯的水解反应。 4.酰胺的生成 羧酸与氨反应，先生成羧酸的铵盐，将铵盐进一步加热，分子内失水生成酰胺。 很多药物的分子结构中都含有酰胺结构。酰胺进一步加热可脱水生成腈。 腈 （三） α-H原子的卤代反应 受羧基吸电子效应的影响，羧酸分子中α-H原子具有一定的活性。 （四） 还原反应 羧酸分子中的羧基能被强还原剂——氢化铝锂(LiAlH4)还原成伯醇，而且分子中的C=C不饱和键不受影响，只还原羧基，生成不饱和醇。 （五） 脱羧反应 羧酸的碱金属盐与碱石灰(NaOH-CaO)共热，脱去二氧化碳生成烃，这种羧酸失去羧基放出二氧化碳的反应，称为脱羧反应。 此反应常用于实验室制取甲烷。 某些二元羧酸比饱和一元羧酸更易脱羧。 五、与医药有关的羧酸类化合物 俗名蚁酸，是具有刺激性气味的无色液体，易溶于水，有强的腐蚀性。 甲酸的分子结构特殊，它的羧基与氢原子直接相连，分子中既有羧基的结构，又有醛基的结构。 （一）甲酸 醛基 羧基 ◆甲酸的酸性比其他饱和一元羧酸强。 ◆甲酸具有醛的还原性，能与托伦试剂发生银镜反应， 能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀， 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 利用这些反应可以区别甲酸与其他羧酸。 ◆甲酸具有杀菌能力，也可用作消毒防腐剂。 课堂互动 用化学方法鉴别下列各组化合物 1.甲酸和丙酸 2.苯甲酸和苯酚 乙酸(CH3COOH)又称醋酸，是食醋的主要成分，乙酸是无色有刺激性气味的液体，易溶于水，熔点16.6℃。室温低于16.6℃时，乙酸能凝结成冰状的固体，所以常把无水乙酸称为冰醋酸。 乙酸是染料、香料、制药等工业的原料。乙酸的稀溶液在医药上可作为消毒防腐剂，还有消肿治癣、预防感冒等作用。 （二）乙酸 苯甲酸(C6H5COOH)俗称安息香酸，因其存在于安息香树胶中而得名。苯甲酸是白色晶体，熔点121.7℃，难溶于冷水，易溶于热水、乙醚、乙醇和氯仿中，受热易升华。 苯甲酸及其钠盐具有抑菌防腐作用，且毒性小，可用做食品和药物的防腐剂。苯甲酸钠还可作为助熔剂使用。例如，中药液体制剂中常用苯甲酸作为防腐剂；安钠咖注射液是无水咖啡因和苯甲酸钠的复方制剂，这里的苯甲酸钠是助溶剂。 （三）苯甲酸 （四）乙二酸 乙二酸(HOOC-COOH)俗名草酸。 草酸是饱和脂肪二元羧酸中酸性最强的一个。草酸具有还原性，易被氧化。草酸能与高锰酸钾定量反应，在分析化学中，常用草酸来标定高锰酸钾溶液的浓度。 由于草酸钙的溶解度很小，所以可用草酸作钙离子的定性和定量测定。 （五）丁二酸 丁二酸(HOOC-CH2CH2-COOH)俗名琥珀酸，最早是由蒸馏琥珀制得。琥珀是含约8﹪琥珀酸的透明红褐色松脂化石。琥珀酸在医药上可用作抗痉挛、袪痰、利尿剂。 山梨酸（CH3CH=CH-CH=CH-COOH）化学名称为2,4-己二烯酸，又称清凉茶酸、花楸酸。 山梨酸及山梨酸钾对酵母菌、霉菌、细菌和许多真菌都具有抑菌作用，是一种高效且无毒的防腐剂，防腐效果是苯甲酸盐的5 ～ 10倍，是尼泊金酯类的2.5倍。 山梨酸及山梨酸钾广泛应用于食品和药