第八章羧酸及其衍生物第二节羧酸及羧酸衍生物（课件）《有机化学》教学同步（化学工业出版社）

第八章羧酸及其衍生物 第二节羧酸及羧酸衍生物 一、羧酸的结构、分类和命名 第一节 羧酸 （一）结构 分子中含羧基(-COOH) 的化合物，通式为RCOOH 羧酸的成键形式 sp2 sp3 ¨ sp2 p-π共轭 甲酸的结构 118° 108° ¨ H O C O H ¨ 甲酸的结构 动画 R C O O H p-π共轭体系 羧基碳原子是sp2杂化的，未参与杂化的p轨道与 一个氧原子的p轨道形成C=O中的π键，而羧基 中羟基氧原子上的未共用电子对与羧基中的C=O 形成p-π共轭体系。共轭使键长趋于平均化，也 使羧基碳原子上的电子云密度比醛、酮中增高。 （二）分类和命名 根据烃基结构：脂肪酸和芳香酸； 根据烃基饱和程度：饱和、不饱和脂肪酸； 根据羧基数目：一元、二元和多元酸。 1、分类 2、命名(P63) 蚁酸 醋酸 草酸 安息香酸 （1）俗名：根据来源命名。 HCOOH CH3COOH HOOC-COOH 蚁酸：最初是通过蚂蚁蒸馏而得到的； 草酸：大部分草本植物中都含有乙二酸的盐； 安息香酸：以苯甲酸苄酯的形式存在于安息香胶中。 马来酸 富马酸 肉桂酸 柠檬酸 （2）系统命名 5 4 3 2 1 ω γ β α 3-甲基戊酸 β-甲基戊酸 ① 找长链：选择分子中含羧基的最长碳链为主链； ② 编小号：从羧基开始编号，用阿拉伯数字表示 取代基的位次，简单羧酸也常用希腊字母编号， 依次为α、β、γ、δ…等，ω则用来表示碳 链末端的位置。 丁二酸 6-2'-氯乙基-7-羟甲基 -3-羧基-2-甲氧基壬二酸 ③ 脂肪族二元羧酸 选择含两个羧基的最长碳链作为主链，根据碳 原子数称为“某二酸”，把取代基的位置和名称 写在“某二酸”之前。 2 3 6 7 ④ 不饱和羧酸 选择包含羧基和不饱和键在内的最长碳链为 主链，称为某烯酸；不饱和键和取代基的位 次均要标明，也可用 “Δ”及在右上角标上阿 拉伯数字的方法来表明双键的位次。 Δ9-十八碳烯酸 9-十八碳烯酸 4 3 2 1 3-甲基-2-丁烯酸 ⑤ 芳香羧酸和脂环羧酸 一般把环作为取代基，以脂肪酸为母体。 1-萘乙酸α-萘乙酸 环戊基甲酸 3-苯基丙烯酸（肉桂酸） (1R,3R)-1，3-环己烷二羧酸 ⑥ 酰基 羧酸分子中除去羧基中的羟基后所余下的部分 称为酰基，根据相应的羧酸来命名。 乙酰基 苯甲酰基 1、沸点 2、熔点 随碳原子数的增加而呈锯齿形上升，偶数碳原子 的羧酸比相邻两个奇数碳原子的羧酸的熔点高。 3、溶解性 甲酸至丁酸与水混溶，随碳原子数增加而迅速降低。 低级二元酸可溶于水，而芳酸水溶性小。 R C O O H H O O R C 氢键 羧酸的沸点高于分子量相当的醇 二、羧酸的物理性质 -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)。 羰基的还原 三、羧酸的化学性质 ① p-π共轭增强了O-H键极性，有利于氢的 解离——酸性。 ② p-π共轭降低了羰基碳的正电性，羧基不 发生典型羰基的亲核加成反应—— -OH易 被代，形成羧酸衍生物。 ③ p-π共轭使羧基碳的电子云密度可从羟基 氧得补充——α-H活性较醛、酮弱。 ⑤ 脱羧反应。 ④ 还原反应。 ① p-π共轭增加氧氢键极性，使易解离。 等性共振，稳定作用大； C=O和C-OH键长相等。 两个氧带相反电荷， 能量高，不稳定。 （一）酸性 1、羧酸根离子的结构 ② 形成负离子后，其p-π共轭作用更强，负电荷 平均分配于两个氧原子上，两个C-O键长相等； 负电荷通过p-π共轭而得到分散，使负离子更 为稳定。 羧酸根负离子的结构 动画 + HCl 析出原来的羧酸 证明了羧酸的酸性比无机酸弱 用于分离羧酸与非酸性化合物 羧酸酸性较盐酸、硫酸弱；而较碳酸、苯酚强。 2、成盐及应用 Question 课堂思考题： 用简便的化学方法分离下列三种化合物： 蒸出乙醚 C 若取代基不利于负电荷分散，羧酸根负离子不稳