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第 十三 章 羧 酸 及 衍 生 物. 学习要求:. 1. 掌握羧酸及其衍生物的命名 2. 了解饱和一元羧酸的物理性质 3. 熟练掌握羧酸及其衍生物的化学性质 4. 了解几种重要羧酸的性质. §13 .1 羧酸的分类和命名. 一、分类. 根据羧基所连 烃基种类 : 脂肪族、脂环族 、芳香族 、杂环族羧酸。 脂肪族羧酸中 : 饱和不饱和 根据分子中 羧基的数目 :一元、二元和多元羧酸;. 二、羧酸的命名. 1 、习惯命名法.
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第 十三 章 羧 酸 及 衍 生 物
学习要求: 1.掌握羧酸及其衍生物的命名 2.了解饱和一元羧酸的物理性质 3.熟练掌握羧酸及其衍生物的化学性质 4.了解几种重要羧酸的性质
§13 .1 羧酸的分类和命名 一、分类
根据羧基所连烃基种类: 脂肪族、脂环族 、芳香族 、杂环族羧酸。 脂肪族羧酸中: 饱和不饱和 根据分子中羧基的数目:一元、二元和多元羧酸; 二、羧酸的命名 1、习惯命名法
2.系统命名法 系统命名法的原则与羰基化合物相同。 4-甲基己酸
3-苯基丙烯酸 环戊基乙酸 2-甲基丁酸 α-甲基丁酸 顺-2-甲基环己基甲酸
§13.2 羧酸的物理性质 状态和气味: 饱和一元羧酸中:C1~C3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。 脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是固体。
水溶性: C1~C4羧酸可以和水混溶。芳香族羧酸 分子量较大,难溶于水。 熔、沸点 沸点 羧酸 > 醇 甲酸 乙醇 100.5℃ 78.4℃
甲酸 乙酸 丙酸 丁酸 戊酸 m.p.(℃) 8.4 16.6 -22 -4.7 -34.5 随分子量增加,分子间缔合受到阻碍。
0.127nm 羧酸根负离子轨道图
一、 羧酸的酸性 酸性和分子结构的关系: 影响因素很多 电子效应:给电子基,酸性减弱; 吸电子基,酸性增强。 1.一元羧酸 饱和:
不饱和: 空间效应: Ka 1.24×10-4 6.3×10-5
场效应: 某些取代基的静电作用通过空间对反应中心 发生影响的诱导效应。 酸性: 原因:
2. 二元羧酸 饱和: 不饱和:
比较下列化合物的酸性: b > a > e > d > c
利用此反应鉴别羧酸 酸性:
二、羧酸分子中的羟基被取代——羧酸衍生物的生成 1. 酰卤的生成
2. 酸酐的生成 内酐
历程: 对于伯、仲醇在酯化时醇脱氢,酸脱羟基。 叔醇:醇提供羟基,酸提供氢。 反应活性: 速度: 1 0.84 0.33 0.037
α-碳上没有支链的脂肪酸和伯醇反应速度最快 4.酰胺的生成
四、还原反应 一般还原剂不能还原 1.催化还原 2. 还原剂还原
五、脱羧反应 一元羧酸:
汉斯狄克(H.Hunsdicker) 自由基历程 柯齐(Kochi)反应:
二元羧酸: 1. 1,2-和1,3- 二羧酸发生脱羧
1,4-和1,5-二羧酸与脱水剂(乙酸酐、乙酰氯、 • 五氯化磷等)脱水成酸酐
§13.4 重要的羧酸 一、甲酸(蚁酸) 还原性(被强、弱氧化剂氧化)
二、乙二酸(草酸) 脱羧: 还原性:
三、丁烯二酸 顺丁烯二酸 失水苹果酸 马来酸 反丁烯二酸 延胡索酸 富马酸 300℃ m.p. 140℃
§13.5 一元羧酸的制法 一、醇的氧化 二、腈的水解
三、格式试剂与CO2作用 四、烯烃和炔烃的氧化 §13.6 羧酸衍生物的命名及物理性质 一、羧酸衍生物的命名
1.酰卤 可将酰基的名称放在前面,卤素的名称放在后面合起来命名,称为某酰卤。 异丁酰氯 对甲基苯甲酰氯 乙酰氯 2.酸酐 它们的命名,可在原来羧酸名称之后加一“酐” 字来称呼
单酐: 乙(酸)酐 混酐: 苯甲丁酐
内酐: 3.酯 酯的命名是把酸的名称放在前面,醇烃基的 名称放在后面,再加一“酯”字
甲酸乙酯 邻苯二甲酸二甲酯 二、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。酯在水中的溶解度较小。 酰氯与酸酐不溶于水,低级的遇水分解为水溶性 化合物。
§13.7 羧酸衍生物的化学性质 一、水解反应 反应剧烈 热水中更快 加热回流
皂化反应 时间较长 历程:
Y=离去基团(-Cl, -OCOR, -OR, -NH2) 离去的难易次序: 反应活性:
二、醇解反应 酯交换反应
三、氨解反应 活性次序是:
四、同金属有机物的反应 1.同格式试剂的反应(羧酸衍生物) 制备酮或叔醇