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乙酸 羧酸. H. O. 分子式 :. C. C. O. H. H. O. H. CH 3 C OH. —C—OH. O. 一、乙酸的分子结构. C 2 H 4 O 2. 结构简式. 结构式:. CH 3 COOH. 羧基. 官能团:. (或 —COOH ). 羟基. 羰基. 二、物理性质. 1. 色、态、味:. 无色、有强烈刺激性气味的液体。. 2. 熔点:. 16.6 ℃. 当温度低于 16.6 ℃ 时会结凝成像冰一样的晶体。 无水乙酸又称 冰醋酸 。. ( 易挥发 ). 117.9 ℃. 沸点:.
E N D
H O 分子式: C C O H H O H CH3 C OH —C—OH O 一、乙酸的分子结构 C2H4O2 结构简式 结构式: CH3COOH 羧基 官能团: (或—COOH) 羟基 羰基
二、物理性质 1.色、态、味: 无色、有强烈刺激性气味的液体。 2.熔点: 16.6℃ 当温度低于16.6 ℃时会结凝成像冰一样的晶体。 无水乙酸又称冰醋酸。 (易挥发) 117.9 ℃ 沸点: 易溶于水, 3.溶解性: 易溶于酒精等有机溶剂。
为什么醋可以除去水垢? 在水溶液中:CH3COOH CH3COO- +H+ CH3COOH> 酸性: H2CO3> OH 三、化学性质 1 、酸性 一元弱酸 (具有酸的通性)
2、乙酸与乙醇的反应 浓H2SO4 CH3COOH +HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O △ 乙酸乙酯 (1)定义:酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。属于取代反应. (2)机理:
探究酯化反应可能的脱水方式 乙酸乙酯的制取装置 浓H2SO4 O O a、 CH3—C—OH+H—O—C2H5 CH3—C—O—C2H5 + H2O b、O O CH3—C—O—H+HO—C2H5 CH3—C—O—C2H5 + H2O = 浓H2SO4 = √ ×
酯化反应实质: O O = = 浓H2SO4 CH3 C OH + H18O C2H5 CH3 C 18O C2H5 + H2O 酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子。 有机羧酸和无机含氧酸(如 H2SO4、HNO3等)
(3)浓硫酸作用: a、催化剂 b、吸水剂 (吸收生成的水,有利于 平衡向酯化方向移动。) (4)Na2CO3饱和溶液的作用: a、中和挥发出来的乙酸,生成醋酸钠(便于闻乙酸乙酯的气味) b、溶解挥发出来的乙醇 c 、降低酯在水中的溶解度,易于分层
酸和醇的酯化反应 C2H5OH + HO—NO2 CH3COOH + HOCH3 浓H2SO4 浓H2SO4 C2H5O—NO2 + H2O 硝酸乙酯 CH3COOCH3 + H2O 乙酸甲酯
巩固练习 C 1、可以说明醋酸是弱酸的事实是( ) A、CH3COOH能与水以任意比互溶 B、CH3COOH能与Na2CO3溶液反应,产生 CO2气体 C、1mol/L的CH3COONa溶液的pH约为9 D、 1mol/L的CH3COOH水溶液能使紫色石 蕊试液变红
巩固练习 2、关于乙酸的性质叙述正确的是(1)因为分子内含有四个氢,所以它 是四元酸(2)清洗大理石的建筑物用醋酸溶液(3)它的酸性较弱,能使酸碱指示剂变色(4)它的晶体里有冰,所以称为冰醋酸 (3)
巩固练习 (2) 3、关于乙酸的酯化反应叙述正确的是 (1)属于氧化反应 (2)属于取代反应 (3)酸去氢, 醇去羟基 (4)用饱和的氯化钠溶液吸收乙酸乙酯
巩固练习 3、用乙酸和含有 18 O 的乙醇发生酯 化反应, 关于 18 O 的存在正确的是: (1) CH3CH2O18OCCH3 (2)H218O (3)CH3CH218OOCCH3 (4)以上都不对 (3)
四、羧酸: 1、定义: 分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物。 官能团: —COOH 一元有机酸的通式:RCOOH
2、分类 一元羧酸 如:醋酸 按-COOH多少分 二元羧酸 如:乙二酸 羧酸的分类 多元羧酸 饱和酸 如:硬脂酸 脂肪酸 不饱和酸 如:油酸 按烃基种类分 芳香酸 如:苯甲酸 说明:硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)等一元脂肪酸,由于烃基含有较多的碳原子,又叫高级脂肪酸。硬脂酸、软脂酸为饱和酸,常为固体,不溶于水。油酸是不饱和酸,常为液体,不溶于水。
3、饱和一元有机羧酸 结构简式的通式: CnH2n+1COOH (n≥0) 分子式通式: CnH2nO2 (n≥1)
4、羧酸的的命名 6 5 4 3 2 1 3,5-二甲基己酸 CH3CHCH2CHCH2COOH CH3 CH3 5、羧酸的水溶性和沸点的特点 (1)水溶性:C≤ 4与水互溶; C> 4随碳链增长溶解度迅速减小 (2)羧酸的沸点比相应的醇的沸点高
O H—C—O—H 6、甲酸的特殊性 由于甲酸中有醛基,又有羧基,所以甲酸既具有羧酸的性质, 也具有醛的性质。
o R—C—O—H 可能存在H 羧酸官能团分析 羰基 羟基 羧基
R—COOH R—COO-+H+ 受羰基影响, 羟基上的氢变得活泼 羧酸的化学性质 (与乙酸相似) 1、有酸性 使紫色的石蕊溶液变红 与活泼金属(如Na、Mg等)反应放出氢气 酸性 与金属氧化物(如Na2O、CaO等) 与碱(如NaOH、KOH等)发生中和反应 与部分盐(如碳酸盐等)反应
例如: 2RCOOH + Na2CO3 2RCOONa + CO2 + H2O O O ‖‖ R — C—OH + NH3 R—C—ONH4
浓硫酸 R—C—O —R2 R1—C—OH H—O—R2 + △ O O || || 2、羟基被取代的反应 (1)酯化反应 + H2O
(2)生成酰胺的反应 O O ‖‖ R C OH+H-NH2 R C NH 2 + H2O △ 酰胺
3、—H 被取代 催化剂 RCH2COOH + Cl2 RCHCOOH + HCl ∣ Cl 应用:通过—H 的取代反应,可以合成卤代酸,进而制得氨基酸、羟基酸等
4、还原反应 LiAlH4 RCOOH RCH2OH 应用:在有机合成中可以用该类反应使羧酸转变为醇。
五、酯 O R—C—O—R’ 1、酯:醇跟含氧酸起反应生成的有机化合物叫做酯。 根据生成酯的酸不同,酯可分为有机酸酯和无机酸酯,通常所说的是有机酸酯。 2、酯的结构简式和一般通式: 结构简式:RCOOR’ R 、R’(可同可不同) R R’为饱和烃基时: 酯的通式: CnH2nO2 3、物理性质: 香味(存在于水果、花草中)密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。也可做溶剂。
为什么酒越存越香? 为什么厨师烧鱼时常加醋并加点酒,鱼的味道就变得无腥、香 醇,特别鲜美。
无机酸 CH3COOC2H5 +H2O CH3COOH +C2H5OH △ △ CH3COOC2H5 +NaOH CH3COONa + C2H5OH 4、化学性质 反应机理 碱的存在使水解趋于完全 注意:1、酯在酸(或碱)存在下,水解生成酸和醇。 2、酯的水解和酸的酯化反应是可逆的。 3、在有碱存在时,酯的水解趋于完全。
六.油 酯 1、油脂:高级肪酸甘油酯简称油脂。 液态的叫油,固态的叫脂肪。 2、油酯的结构:
油脂结构中的R1、R2、R3的意义: 1)代表高级脂肪酸中的烃基 2)可能为饱和烃基,也可能为不饱和烃基 3)可能相同(即单甘油酯),也可能不同(即混甘油酯) 4)天然油脂大多为混甘油酯
3.油脂的水解 + 3H2O 硬脂酸甘油酯(脂肪) 硫酸 3C17H35COOH + 硬脂酸 甘油
碱性条件下的水解——皂化反应 肥皂的制取的原理 + 3NaOH 硬脂酸甘油酯(脂肪) 3C17H35COONa + 甘油 硬脂酸钠
肥皂制取的过程 • 把动物脂肪或植物油NaOH溶液按一定比例放在皂化锅内,加热、搅拌使之发生皂化反应; • 往锅内加入食盐,使生成物高级脂肪酸钠从甘油和水的混合物中分离析出(盐析); 集取浮在液面的高级脂肪酸钠,加入填充剂,进行压滤、干燥、成型,就制成成品肥皂; 下层液体经分离提纯后,便得到甘油。
△ 1、HCOOH+2Ag(NH3)2OH 2Ag↓+2NH3+H2O+(NH3)2CO3 2、CH2—OH CH2—O—NO2 CH —OH+3HNO3 CH —O—NO2+3H2O CH2—OH CH2—O—NO2 浓H2SO4 课堂练习 1、写出甲酸与银氨溶液反应的化学方程式。 2、甘油与硝酸发生的酯化反应。 3、只用一种试剂鉴别下列物质的水溶液 • CH3CH2OH、CH3CHO、HCOOH、CH3COOH • 3、答案:新制的Cu(OH)2
H+ △ △ O 无机酸 R-C-O-R′+H2O R-COOH+R′-OH 或碱 酯的水解反应 • 酸性条件下的水解反应: • CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH • 碱性条件下的水解反应: • CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
不能。当 以 或单官能团的形式出现时可以和H2加成,但以 或 形式出现时不能与H2加成。 OH H O- O O O O O —C— —C— —C— —C— —C— 思考:羧酸和酯中都有 ,它们也能像醛一样和H2发生加成反应吗?
O O —C—O— —C—O— 小结 • 通过本节课的学习,使我们了解了酸和醇的酯化与酯的水解是一对可逆反应。在酯化反应中,新 生成的化学键是 中的C—O键;在 酯的水解反应中断裂的化学键也是 C—O键。即“形成的是哪个键,断开的就是哪个键。”