Chap.9
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Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物 PowerPoint PPT Presentation


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Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物. 官能团:. 饱和一元脂肪酸通式: C n H 2n O 2 ( =1 ). 第一节 羧 酸. 一、羧酸的分类 根据羧基所连烃基种类 :. 脂肪族. 脂环族. 芳香族. 杂环族. 脂肪族羧酸中饱和程度 :. 饱和. 不饱和. 根据分子中羧基的数目 :. 一元. 二元. 二、羧酸的命名. 1. 系统命名法: [ 同“醛”(选主链,编号,命名) ]. 例:. 5- 羟基 -3- 氯戊酸. 4- 乙基 -6- 溴 -4- 己烯酸. 环己基甲酸. 反 -1,4- 环己烷二羧酸. 3- 苯基丙酸.

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Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物

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Presentation Transcript


Chap 9

Chap.9 羧 酸 及 其 衍 生 物


Chap 9

官能团:

饱和一元脂肪酸通式:CnH2nO2(=1)


Chap 9

第一节 羧 酸


Chap 9

一、羧酸的分类

根据羧基所连烃基种类:

脂肪族

脂环族

芳香族

杂环族


Chap 9

脂肪族羧酸中饱和程度 :

饱和

不饱和

根据分子中羧基的数目 :

一元

二元


Chap 9

二、羧酸的命名

1. 系统命名法:[同“醛”(选主链,编号,命名)]

例:

5-羟基-3-氯戊酸

4-乙基-6-溴-4-己烯酸

环己基甲酸


Chap 9

反-1,4-环己烷二羧酸

3-苯基丙酸

2. 普通命名法

选主链:含羧基在内的最长碳链

编号:从羧基邻位碳原子开始,依次为α,β,γ,δ,ε…ω

β-甲基戊酸

γ –环己基丁酸


Chap 9

三、羧酸的物理性质

饱和一元羧酸中:

C1~C3的低分子量羧酸是具有强烈酸味和刺激性的

液体; C4~C9的羧酸是具有腐败气味的油状液体。

C10以上的高级羧酸为蜡状固体,它们挥发性小没有

气味。

羧酸与水分子之间,存在氢键,所以小分子羧酸在水

中有较大的溶解度。


Chap 9

缔合使羧酸的沸点比分子量相近的醇的沸点要高。


Chap 9

四、羧酸的化学性质


Chap 9

(一)羧酸的酸性


Chap 9

饱和的一元酸:


Chap 9

不饱和或芳香的一元酸


Chap 9

二元酸:


Chap 9

影响羧酸酸性的主要因素:

1.电子效应对酸性的影响

1)诱导效应

2) 共轭效应

2.取代基位置对苯甲酸酸性的影响

取代苯甲酸的酸性与取代基的位置、共轭效应与诱导效应的

同时存在和影响有关,还有场效应的影响,情况比较复杂。

可大致归纳如下:

a 邻位取代基(氨基除外)都使苯甲酸的酸性增强(位阻作

用破坏了羧基与苯环的共轭)。

b 间位取代基使其酸性增强。

c 对位上是第一类定位基时,酸性减弱;是第二类定位基时,

酸性增强。


Chap 9

练习:比较酸性:

pKa 3.42 4.47 4.20

pKa 3.75 4.76 4.86 5.0


Chap 9

pKa 4.92 4.39 4.19 3.97 3.42


Chap 9

酰胺

酰卤

酸酐

(二)羧基上-OH的取代反应——羧酸衍生物的生成


Chap 9

1、酰卤的生成


Chap 9

2、酸酐的生成


Chap 9

3、酯的生成


Chap 9

成酯方式


Chap 9

4、酰胺的生成


Chap 9

(三)还原反应


Chap 9

COOH

160~180℃

CO

HCOOH

2

COOH

CO

H

O

2

2

COOH

140~160℃

H

C

CO

2

H

C

COOH

2

3

COOH

O

O

CO

2

R

C

C

H

COOH

R

C

C

H

2

3

(五)二元羧酸的受热分解:

1,2-二羧酸、1,3-二羧酸受热后分解:

β-羰基化合物的性质


Chap 9

O

C

H

COOH

C

H

C

300℃

2

2

O

H

O

2

C

H

COOH

C

H

C

2

2

O

O

C

H

COOH

C

2

C

H

2

300℃

O

H

C

H

O

2

2

H

C

2

C

C

H

C

H

COOH

2

2

O

1,4-二羧酸、1,5-二羧酸受热后分子内失水形成环状的内酐。


Chap 9

C

H

C

H

COOH

2

2

Ba(OH)

2

CO

H

O

2

2

O

C

H

C

H

COOH

2

2

C

H

C

H

COOH

2

2

Ba(OH)

2

CO

H

O

2

C

H

2

O

2

C

H

C

H

COOH

2

2

1,6-二羧酸,1,7-二羧酸在氢氧化钡存在下加热。发生失水失羧的反应形成环酮。


Chap 9

一、五、羧酸分子中α-H的卤代


Chap 9

重要的羧酸

一、甲酸


Chap 9

二、乙酸


Chap 9

三、苯甲酸


Chap 9

第二节 羧酸的衍生物

结构与命名:

结构:羧酸分子中的羟基被不同基团取代的产物称为羧酸衍生物。包括:酰氯、酰胺、酸酐、酯。


Chap 9

二、羧酸衍生物的命名

酰卤和酰胺根据酰基称为某酰某。

酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。例如:


Chap 9

酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。例如:


Chap 9

羧酸衍生物的物理性质

低级的酰氯与酸酐是有刺鼻气味的液体。

低级酯具有水果的香味,十四碳酸以下的甲酯、乙酯都是液体。

酰氯与酸酐不溶于水,低级的遇水分解为水溶性化合物。

酯在水中的溶解度较小。


Chap 9

O

H

Cl

R

C

Cl

1

活性高

O

O

O

易水解

R

C

O

C

R

R

C

O

H

1

2

2

H

O

2

R

COOH

1

O

R

C

O

R

1

2

R

O

H

2

活性低需

酸性条件下写为

R

COOH

1

O

用酸或碱

碱性条件下写为

-

催化

R

C

N

H

1

2

R

COO

N

H

1

3

羧酸衍生物的化学性质

1.水解:产物均为酸。


Chap 9

O

H

Cl

R

C

Cl

1

O

O

O

R

C

O

C

R

O

R

C

O

H

1

2

2

R

O

H

3

R

C

O

R

1

3

O

R

C

O

R

1

2

R

O

H

2

O

R

C

N

H

1

2

N

H

3

2.醇解:产物为酯,条件为酸性条件或碱性条件。


Chap 9

O

NH

Cl

4

R

C

Cl

1

O

O

O

R

4

R

C

O

C

R

O

R

R

C

ONH

1

2

4

2

4

R

N

H

3

R

C

N

R

1

3

O

R

C

O

R

1

2

R

O

H

2

O

R

C

N

H

1

2

N

H

3

3.氨解:产物为酰胺。


Chap 9

O

O

O

-

-

A

R

C

Nu

R

C

A

Nu

R

C

A

A

历程:


Chap 9

O

O

O

H

C

C

O

C

H

3

2

5

NaOC

H

-

2

5

H

C

C

O

C

H

H

C

H

C

O

C

H

3

2

5

2

2

5

-

O

O

O

H

C

C

O

C

H

3

2

5

-

H

C

C

C

H

C

O

C

H

OC

H

3

2

2

5

2

5

C

H

C

O

C

H

2

2

5

O

4.克莱森(Claisen)缩合反应:得到β-羰基酯


Chap 9

O

¨

R

C

N

H

2

O

O

C

C

KOH

N

K

N

H

C

C

O

O

5.酰胺的酸碱性:

形成p-π共轭体系,N上的电子云密度降低,碱性下降,因此酰胺的碱性一般为中性。

亚酰胺表现出一定的酸性,原因是羰基的吸电子作用,使得N、H之间的电子云密度大大降低,N—H键强度减弱,H容易离解,因此表现为具有一定的弱酸性。


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