羧酸：分子中具有羧基（ carboxyl ）的化合物；可以看作是烃分子中的氢被羧基取代的衍生物。

羧酸和取代羧酸(carboxylic acids and substituted carboxylic acids) 羧酸：分子中具有羧基（carboxyl）的化合物；可以看作是烃分子中的氢被羧基取代的衍生物。 RCOOH ArCOOH 取代羧酸：羧酸分子中的氢原子被其它原子或原子团取代的化合物。

羧酸或取代羧酸广泛存在于自然界中。主要作为动植物代谢的中间产物、参与动植物的生命过程。部分羧酸和取代羧酸还具有生物活性。羧酸或取代羧酸广泛存在于自然界中。主要作为动植物代谢的中间产物、参与动植物的生命过程。部分羧酸和取代羧酸还具有生物活性。羧酸和取代羧酸都是与药物关系十分密切的重要有机酸。有的药物结构本身就是羧酸、取代羧酸或其它衍生物。

一、分类和命名 （一）、俗名命名（根据其来源命名）：（二）、系统命名： 1. 在分子中选择含羧基的最长碳链为主链，按主链上碳原子的数目称为某酸。 2. 主链碳原子从羧基开始编号，用阿拉伯数字或希腊字母表明取代基的位次。

3. 二取代羧酸命名是取分子中含两个羧基的最长碳链为主链，称为某二酸。 3-甲基戊酸（β-戊酸） 2-丁烯酸（巴豆酸） 3,4,5-三羟基苯甲酸（没食子酸） 2-甲基-3-乙基丁二酸

二、物理性质 羧酸是极性分子，能与水形成氢键，故低级一元酸可与水互溶，但随M↑，在水中的溶解度↓，从正戊酸开始在水中的溶解度只有3.7 %，＞C10的羧酸不溶于水。 b. p：羧酸＞ M 相同的醇。 m. p：随M↑呈锯齿形上升。偶数碳原子羧酸的m.p＞相邻两个同系物的m.p。

三、结构和酸性 （一）、结构 Structural Features of Formic Acid

羧酸和醇在结构上只差一个C=O，但其酸性却相差很大。这是因为醇离解生成的RCH2￣负离子中，负电荷是局限在一个氧原子，而羧酸离解后生成的RCOO ￣负离子，由于共轭效应的存在，氧原子上的负电荷均匀地分散在两个原子上，更稳定。

（二）、酸性 由羧酸结构所决定，其最显著的化学性质就是在水中能离解成羧酸根负离子和质子。其酸性强度可用离解常数Ka或它的负对数pKa表示。

一些化合物的酸碱性强弱次序如下： • 羧酸及取代羧酸酸性强度规律： 1. 对于脂肪族的一元羧酸，α-碳原子上烃基的数目↑，酸性↓ 2. 对于取代羧酸的酸性强度，要考虑以下几个影响因素： (1) 诱导效应的影响吸电子诱导效应(－I效应)使酸性↑，其相对强度： A：同族元素——从上到下原子序数依次↑，－I效应依次↓。

B：同周期元素——从左到右电负性依次↑， －I效应依次↑ 。 C：与碳原子相连的基团不饱和性↑，吸电子能力↑。供电子诱导效应(+I效应)使酸性↓，其相对强度：

Substituent Effect on Acidity of Carboxylic Acids

诱导效应的特点： A. 具有加和性 B. 诱导效应强度与距离成反比，距离↑，诱导效应强度↓。 (2) 场效应的影响场效应实际上是一种空间的静电作用，即：取代基在空间可以产生一个电场，这个电场将影响到另一端的反应中心。

丁烯二酸有顺式和反式两个异构体，其酸性为：丁烯二酸有顺式和反式两个异构体，其酸性为：场效应与空间距离有关，距离愈远，这种作用愈弱。事实上要区别诱导效应和场效应也是比较困难的，因为这两种效应往往同时存在，且作用方向又往往相同。

(3) 邻位效应的影响 取代苯甲酸的酸性不仅与取代基的种类有关，而且与取代基在苯环上的位置有关。如： pKa 3.42 3.49 4.20

显然，当芳环上的对位和间位上连有吸电子基时，酸性↑；连有给电子基时，酸性↓。显然，当芳环上的对位和间位上连有吸电子基时，酸性↑；连有给电子基时，酸性↓。值得注意的是：当取代基处于邻位时，无论这个取代基是吸电子基还是供电子基(－NH2除外)，都将使酸性↑。产生这种现象的原因较为复杂，诸如立体效应、氢键等。总称为邻位效应。 pKa 2.21 4.20 3.91

四、化学反应 （一）、成盐反应

应用：用于分离、鉴别。如： （二）、羧基中羟基的取代反应 1. 生成酰卤除HCOOH外，羧酸可与PCl3、PCl5、SOCl2作用，羧酸中的羟基被氯原子取代生成酰氯。如：

亚磷酸不易挥发，故该法适用于制备低沸点酰氯。亚磷酸不易挥发，故该法适用于制备低沸点酰氯。磷酰氯沸点较低(105.3℃)，故适用于制备高沸点酰氯。该法的副产物均为气体，有利于分离，且产率较高。

上述方法如何选用，取决于原料、产物与副产物之间的沸点差(沸点差越大，越容易分离)。但因酰卤易于水解，故不能用水洗的方法除去反应中的无机物。上述方法如何选用，取决于原料、产物与副产物之间的沸点差(沸点差越大，越容易分离)。但因酰卤易于水解，故不能用水洗的方法除去反应中的无机物。 2. 生成酸酐除HCOOH外，羧酸与脱水剂[P2O5或(CH3CO)2O]共热，两分子羧酸则发生分子间脱水生成酸酐。羧酸的分子间脱水只适用于制备简单酸酐。

混合酸酐可用酰卤与羧酸盐一起共热的方法来制备。混合酸酐可用酰卤与羧酸盐一起共热的方法来制备。某些二元酸，只需加热即可生成五元环或六元环的酸酐。如： 3. 酯化反应羧酸与醇在酸催化下作用，脱去一分子水生成酯的反应，称为酯化反应。

A. 脱水方式 酯化时，羧酸和醇之间脱水可有两种不同的方式：究竟按哪种方式脱水，与羧酸和醇的结构及反应条件有关。经同位素标记醇的办法证实：伯醇和仲醇与羧酸的酯化是按酰氧键断裂进行的。

叔醇与羧酸的酯化是按烷氧键断裂进行的。 C. 影响酯化反应速率的因素羧酸结构的影响：羧酸分子中烃基增大，空间位阻↑，不利于ROH的进攻，酯化速率↓。故对同一种醇而言，不同羧酸的反应活性顺序是：

醇的结构的影响： 4. 生成酰胺羧酸与NH3或RNH2、R2NH作用，生成铵盐，然后加热脱水生成酰胺或N-取代酰胺。如：二元酸的二铵盐受热则发生分子内脱水兼脱氨，生成五元或六元环状酰亚胺。

（三）、还原反应 羧酸不易被还原。但在强还原剂LiAlH4作用下，羧基可被还原成羟基，生成相应的1°ROH 该法不仅产率高，而且不影响C=C和C≡C的存在，可用于不饱和酸的还原。（四）、α-氢的反应脂肪族羧酸的α- 氢原子也可被卤原子取代，但其反应活性要比醛、酮低的多，要在少量红磷存在下进行。称为Hell-Volhard-Zelinsky反应。

卤代酸中的卤原子与卤代烃中的卤原子相似，可以进行亲核取代反应和消除反应。如：卤代酸中的卤原子与卤代烃中的卤原子相似，可以进行亲核取代反应和消除反应。如：（五）、α-氢的反应羧酸或其盐脱去羧基(失去CO2)的反应，称为脱羧反应。饱和一元羧酸在加热下较难脱羧，但低级羧酸的金属盐在碱存在下加热则可发生脱羧反应。如：

当α-碳原子上连有－NO2、－C≡N、－CO－、－Cl 等强吸电子基时则容易脱羧。如：

某些芳香族羧酸不但可以脱羧，且比饱和一元酸容易。如：某些芳香族羧酸不但可以脱羧，且比饱和一元酸容易。如：二元羧酸受热，依两个羧基的相对位置不同，其产物各异，两个羧基直接相连在同一碳原子上如乙二酸、丙二酸脱羧生成一元酸；两个羧基间隔两个或三个碳原子的如丁二酸、戊二酸脱羧生成酸酐；两个羧基间隔四个或五个碳原子的如己二酸、庚二酸则脱羧兼脱水生成酮。

五、制备 （一）从烃制备——烃的氧化法

(二) 伯醇或醛的氧化——制备同碳数的羧酸： (三) 甲基酮氧化——制备减少一个碳原子的羧酸： (四) Grignard试剂与CO2作用——制备增加一个碳原子的羧酸：

(五) Kolbe-Schmitt反应——制备增加一个碳原子的酚酸： (六) 腈的水解：

羧酸：分子中具有羧基（ carboxyl ）的化合物；可以看作是烃分子中的氢被羧基取代的衍生物。