欢迎来到三一办公! | 帮助中心 三一办公31ppt.com(应用文档模板下载平台)
三一办公
全部分类
  • 办公文档>
  • PPT模板>
  • 建筑/施工/环境>
  • 毕业设计>
  • 工程图纸>
  • 教育教学>
  • 素材源码>
  • 生活休闲>
  • 临时分类>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一办公 > 资源分类 > PPTX文档下载  

    基础有机化学羧酸.pptx

    • 资源ID:4588542       资源大小:617.89KB        全文页数:62页
    • 资源格式: PPTX        下载积分:10金币
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录  
    下载资源需要10金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    基础有机化学羧酸.pptx

    有机化学,第十二章 羧酸 carboxylic acid,羧酸的命名、性质和制法;羧酸的酸性和主要反应。,羧酸的分类和命名;羧酸的物理性质和光谱性质;羧酸的主要反应和制法;二元羧酸和取代羧酸的性质;熟悉酸碱理论。,主要内容,重点难点,羧酸的分类,一元酸、二元酸,根据和羧基相连的烃基种类,可分为:,根据羧基的数目,可分为:,脂肪族羧酸、芳香族羧酸;,饱和酸、不饱和酸。,12-1 羧酸的分类及命名,羧酸的俗名,蚁酸,formic acid,醋酸,acetic acid,酪酸,butyric acid,月桂酸,lauric acid,肉桂酸,cinnamic acid,软脂酸(棕榈酸),palmitic acid,硬脂酸,stearic acid,安息香酸,benzoic acid,选含有羧基的最长碳链为主链。,脂肪族羧酸的命名,英文名称是将相同碳原子数烃的词尾-e去掉,加上-oic acid。,4-甲基-2-乙基戊酸,2-ethyl-4-methylpentanoic acid,9-十八碳烯酸(油酸),9-octadecenoic acid(oleic acid),5-氯-3-戊烯酸,5-chloro-3-pentenoic acid,3,4-二甲基戊酸,3,4-dimethylpentanoic acid,3-甲基-2-丁烯酸,3-methyl-2-butenoic acid,羧酸也常用希腊字母标明位次,与羧基直接相连的碳原子为,其余依此为、等。,距羧基最远的碳原子,在超过10个碳且仅在最后一个碳上有取代基时,可标为位。,-羟基丙酸,-hydroxypropanoic acid,-溴十一酸,-bromoundecanoic acid,芳香族羧酸的命名,邻羟基苯甲酸(水杨酸),2-hydroxybenzoic acid(salicylic acid),对硝基苯甲酸,4-nitrobenzoic acid,-萘乙酸,-naphthylacetic acid,3-对氯苯基丁酸,3-(4-chlorophenyl)butanoic acid,物态:低级脂肪酸,1C3C是液体,具有刺鼻的酸味,中级脂肪酸,4C10C为油状液体,具有难闻的气味,高级脂肪酸是蜡状固体,挥发性低,无气味。,沸点:羧酸的沸点比分子量相近的醇高,这是由于羧酸的分子常以两个氢键缔合起来形成二聚体。,0.104nm,0.163nm,12-羧酸的物理性质与光谱性质,熔点:直链饱和一元酸的熔点随碳原子数增加而升高,但含偶数个碳原子的比相邻的两个含奇数碳原子的高。,熔点,碳原子数,水溶性:羧酸分子中羧基是亲水基团,可以和水分子形成氢键,烃基是憎水基团。,原因:偶数个碳的羧酸对称性高,在晶体中容易排列整齐而排列较紧密。,对称性高,核磁共振谱:羧基上H的值为10.512。,丙酸的核磁共振谱:,a.1.1 b.2.3c.11.65,a.,b.,c.,羧基是由羰基和羟基组合而成的。,由于 p-共轭,使羧基中的羟基氧原子上的电子云向羰基移动,氧氢键的电子云更靠近氧原子,增强了氧氢键的极性,有利于氢原子的离解,使羧基具有酸性。,sp2杂化,p-共轭,12-羧酸的化学性质,羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离子的相对稳定性。,酸性,羟基被取代,脱羧反应,-氢的反应,羧酸的主要反应有:,酸性,(1)羧酸的酸性小于无机酸而大于碳酸。,醇、酚、羧酸的鉴别和分离:,不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3;,不溶于水的酚能溶于NaOH但不溶于NaHCO3;,不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于NaHCO3。,(2)影响羧酸酸性的因素,脂肪族羧酸:,吸电子诱导效应使酸性增强;,供电子诱导效应使酸性减弱;,羧基与其他基团共轭时,酸性增强。,芳香族羧酸:,取代基的诱导效应和共轭效应都有影响,但取代基位于间位时,共轭效应的影响受到阻碍。,硝基具有-I和-C效应。,pKa:,4.2,2.21,3.49,3.42,卤素原子具有-I和+C效应,-I+C。,pKa:,4.2,2.92,3.82,3.98,羟基具有-I和+C效应,-I+C。,pKa:,4.2,2.98,4.08,4.57,邻羟基苯甲酸酸性增强的原因:,场效应,pKa:,6.04,6.25,羧基中羟基的取代反应,酰基,羧基中的羟基可以被其他基团取代,生成羧酸衍生物。,酰氯,酸酐,酯,酰胺,氯原子,酰氧基,烷氧基,氨基,羧酸在酸催化下和醇作用脱去一分子水生成酯的反应。,(1)酯化反应,投料:,1:1,产率:,67%,酯化反应是可逆的,一般只有三分之二的转化率。,提高酯化率的方法:,使原料之一过量;,不断移走产物(如除去水)。,1:10,97%,成酯的方式有酰氧断裂和烷氧断裂两种方式,酰氧断裂,烷氧断裂,可以使用同位素示踪原子法进行确证。,酯化反应的历程:,大多数情况下,伯醇、仲醇是按加成-消除历程进行的,成酯的方式为酰氧断裂。,烃基R和R的体积越大,酯化反应的速度越慢。,按加成-消除历程进行的酯化反应的活性:,羧酸相同时,不同醇的活性次序为:,CH3OH RCH2OH R2CHOH R3COH;,醇相同时,不同羧酸的活性次序:,HCOOH CH3COOH RCH2COOH,R2CHCOOH R3CCOOH。,由于R3C+易与碱性较强的水结合,不易与羧酸结合,故逆向反应比正向反应容易进行,所以酯的反应产率很低。,叔醇的酯化反应是按碳正离子历程进行的,成酯的方式为烷氧断裂。,(2)生成酰卤,mp.74,200分解。,bp.107,应用最多,产物纯化方便。,(3)生成酸酐,(4)生成酰胺,羧酸的铵盐热解失水,可生成酰胺。,当-碳原子上有强吸电子基团时,使羧基变得不稳定,加热到100200时,容易发生脱羧反应。,脱羧反应,Hunsdiecker反应。,羧酸的-碳原子上没有强吸电子基团。,Kolbe反应。,-氢的卤代,羧基和羰基一样能使-氢活化。,反应历程:,还原反应,LiAlH4不能还原碳碳双键,但羰基、氰基等能同时被还原。,用B2H6还原羧酸时,碳碳双键同时被还原。,烃的氧化,石蜡,伯醇或醛的氧化,12-羧酸的来源与制法,甲基酮可通过卤仿反应氧化成羧酸,在合成上有应用价值。,环酮的氧化,可得含相同碳原子数的二酸。,酮的氧化,水解法,腈在酸性溶液中水解可得羧酸。,三个卤原子在同一个碳原子上的卤代烃水解。,格氏试剂与二氧化碳,仲、叔卤代烷和氰化钾不作用,但可通过格氏试剂转变成羧酸。,甲酸,具有还原性,能和托伦试剂作用生成银镜。,羧基,醛基,实验室制取CO:,甲酸的工业制法:,乙酸、苯甲酸、天然脂肪酸,12-5 重要的羧酸(自学),物理性质,熔点:,水溶性:比一元羧酸大。,乙二酸,丙二酸,丁二酸,比分子量相近的一元酸高得多;,偶数碳原子的脂肪族二元酸比相邻的奇数碳原子的二元酸高。,12-6 二元羧酸,(1)酸性:,化学性质,比一元羧酸的酸性强。,Ka1 Ka2,(2)热分解:,乙二酸、丙二酸受热后容易脱羧,生成一元酸。,丁二酸、戊二酸受热后脱水,生成环状酸酐。,己二酸、庚二酸受热后,同时脱水和脱羧,生成稳定的五元、六元环酮。,(3)酯化反应,二元酸和二元醇酯化,可生成环酯,也可以生成聚酯。,个别二元羧酸,羟基酸,(1)醇酸的制法,-羟基酸,可以由卤代酸水解,或氰醇水解得到。,12-7 取代羧酸,-羟基酸,可由-卤代酸酯在锌粉作用下和醛、酮反应,所得的加成产物再水解得到。反应是通过有机锌化合物进行的,,(2)醇酸的性质(了解),脱水反应:醇酸脱水时,随着羟基的位置不同而生成不同的产物,,氧化反应:醇酸氧化时,羟基被氧化成羰基,-或-羰基酸都容易脱羧生成醛或酮。,(3)酚酸,酚酸的羟基在羧基的邻、对位时,加热容易脱羧。,水杨酸,没食子酸,羰基酸,-酮酸与稀H2SO4共热时,脱羧生成醛。,-酮酸不稳定,容易脱羧生成酮。,1887年Arrhenius提出电离理论,认为在溶液中能电离出H+的是酸,能电离出OH的就是碱。,局限性,只限于水溶液:,C2H5OK的C2H5OH溶液中只有C2H5O-。,任何溶液中都不存在游离的H+:,水-H3O+,醇-ROH2+,氨-NH4+。,碱的定义不明确:,氨或胺中没有OH-。,12-酸碱理论(自学),Brnsted酸碱理论,(1)定义:,酸(A)是具有释放质子倾向的物质;碱(B)是具有接受质子倾向的物质。,酸,共轭碱,(2)Brnsted酸碱是相对的,水对CH3COOH来说是碱,对CH3COO-来说是酸。,酸,碱,碱的共轭酸,酸的共轭碱,酸,碱,碱的共轭酸,酸的共轭碱,水对NH4+来说是碱,对NH3来说是酸。,酸,碱,碱的共轭酸,酸的共轭碱,酸,碱,碱的共轭酸,酸的共轭碱,平衡趋向于形成更弱的酸和更弱的碱。,(3)酸碱强度,酸性强弱就是物质放出质子的能力的强弱,可根据电离常数来比较。,CH3COOH和H2O:,pKa=4.5,pKa=15.7,酸性越强,解离出质子后的共轭碱的碱性越弱。,酸性:,共轭碱的碱性:,酸性的强弱,主要取决于化合物离解出H+后的负离子稳定性。负离子越稳定则原来的化合物酸性越强。,HCH3,HNH2,HOH,HF,pKa:,49,34,15.7,3.2,负离子的稳定性:,H3C-H2N-OH-F-。,酸性:,酸性:,H2O H2S H2Se,Lewis酸碱理论,定义:给出电子对的物质是碱,接受电子对的物质是酸。Lewis酸碱反应形成配位键,产生加合物。,应用范围更广泛:,Lewis酸碱实际上是:含有能够给出电子对,或接受电子对的原子或原子团的物质。,把酸碱作用看作是电子对的授受过程,而电子对的授受过程在化学反应中是经常发生的,因此Lewis酸碱理论应用更广泛。,酸碱反应得到酸碱加合物。,Lewis酸:,质子酸H+、HCl、H2SO4等;,具有可以接受电子对的空轨道的分子BF3、AlCl3、SnCl4、ZnCl2、FeCl3等;,正离子Na+、Ca2+、Fe3+等。,Lewis碱:,负离子HO-、CH3O-、Cl-等;,具有未共用电子对的分子H2O、R2O、RNH2等;,具有电子的不饱和烃和芳烃。,酸碱的强弱与亲电、亲核试剂的强度并不完全一致:,Brnsted酸碱强弱与平衡常数有关,而亲电、亲核试剂强弱与反应活化能有关;,碱是接受质子或提供电子对的能力,而亲核试剂是和碳的结合能力。,酸是一种亲电试剂,而碱是一种亲核试剂。,但是,S2-,CN-,I-等强亲核试剂并不一定是强碱,而强的亲电试剂也并不一定是强酸(如Br2,Cl2)。,

    注意事项

    本文(基础有机化学羧酸.pptx)为本站会员(李司机)主动上传,三一办公仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一办公(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    备案号:宁ICP备20000045号-2

    经营许可证:宁B2-20210002

    宁公网安备 64010402000987号

    三一办公
    收起
    展开