内容正文:
高中化学(有机化学基础)同步辅导与练习
第9讲 羧酸衍生物
【学习目标】
1.认识羧酸衍生物的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
2.能够列举羧酸衍生物的典型代表物的主要物理性质。能描述和分析羧酸衍生物的典型代表物的重要反应,能书写相应的反应式。
一、酯
1.酯的组成和结构
(1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,可简写为RCOOR′,其中R和R′可以相同,也可以不同。其中R可以是烃基,也可以是H原子,但R′只能是烃基。
(2)酯的官能团是________________。
(3)饱和一元羧酸CnH2n+1COOH和饱和一元醇CmH2m+1OH生成酯的结构简式为________________,饱和一元酯的通式为________________。
(4)命名:根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯,如CH3COOCH2CH3:_____________;HCOOCH2CH3:______________。
2.酯的物理性质
酯类的密度一般比水_____,_____溶于水,_____溶于有机溶剂,低级酯是具有________气味的液体。
3.酯的化学性质
(1)实验探究:乙酸乙酯的水解
实验1:酸碱性对酯水解的影响
实验
步骤
a
分别取6滴乙酸乙酯于3支试管中,然后向3支试管中分别加入水、稀硫酸、氢氧化钠溶液
b
振荡均匀后,把3支试管都放入70~80 ℃水浴加热
实验现象
加水的试管中酯层________________
酯层消失时间:稀硫酸________氢氧化钠溶液
实验2:温度对酯水解的影响
实验
步骤
a
分别取6滴乙酸乙酯于2支试管中,然后向2支试管中分别加入等量的氢氧化钠溶液
b
振荡均匀后,把2支试管分别放入50~60 ℃、70~80 ℃水浴加热
实验现象
温度高的试管酯层消失________
实验结论:乙酸乙酯在酸性和碱性条件下均可发生水解,在碱性条件下水解更快,更彻底,且温度越高乙酸乙酯的水解速率越大。
(2)酯的化学性质
①在酸存在的条件下水解的化学方程式为________________________________________________。
②在碱性条件下水解的化学方程式为________________________________________________。
(3)酯的水解原理
①反应原理:酯水解反应中断裂酯基()中的________键。
②酯在酸性条件下的水解不完全,可生成醇和羧酸,为________反应;在碱性条件下完全水解,生成醇和羧酸盐,为________反应。
4.羧酸、酯的同分异构体的书写
(1)类别异构体
饱和一元羧酸与等碳原子数的饱和一元酯互为类别异构体。
(2)同类同分异构体
羧酸、酯都有碳架异构和位置异构两种异构方式,这两种类型的同分异构体结构简式的书写,仍然按照先碳架异构后位置异构的顺序书写。书写同分异构体的方法:R1中的碳原子数由0、1、2、3……,R2中的碳原子数由最大值减小至1,同时要注意R1、R2中的碳架异构。
如分子式为C5H10O2的物质,在酯和羧酸两类物质范围内的同分异构体有:
酯类:
羧酸类:
(3)同分异构体的书写思路
书写酯的同分异构体要注意思维的有序性,首先进行分类,对于同类型的物质再按步骤书写,从碳架异构到位置异构,逐步书写,防止重写或漏写。
【课堂练习】
1.下列说法中正确的是( )
A.RCOOH与R′OH发生酯化反应时生成ROOCR′
B.分子式为C2H4O2,能与NaOH溶液反应的有机化合物一定是羧酸
C.甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体
D.甲醛与乙酸乙酯的实验式相同
2.在阿司匹林的结构简式(如图)中①、②、③、④、⑤、⑥分别标出了分子中的不同键。将阿司匹林与足量NaOH溶液共热,发生反应时断键的位置是( )
A.①④ B.②⑤ C.③④ D.②⑥
3.有机物的同分异构体中属于酯类化合物且含有苯环的有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
二、油脂
1.组成结构
油脂是________和________________形成的酯,其结构可表示为,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
2.分类
3.常见高级脂肪酸
名称
结构简式
饱和脂肪酸
软脂酸
C15H31COOH
硬脂酸
C17H35COOH
不饱和脂肪酸
油酸
C17H33COOH
亚油酸
C17H31COOH
4.化学性质
油脂属于酯类物质,具有酯类物质的通性
(1)水解反应(以硬脂酸甘油酯为例)
①在酸性条件下水解反应的化学方程式为
②在NaOH溶液中发生水解反应(