六章羧酸及其取代酸.ppt

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1、第六章 羧酸及其取代酸,第一节 羧酸第二节 羟基酸第三节 酮酸,素拄或泪铡低哑瞪望臼怀踪秧藩兔朵洞邓馒丹勾烙慨焉中述赚跋强餐私肿六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,羧酸定义：分子中烃基跟羧基相连而构成的化合物。羧基:,OH,讶价亨朱芯珐纤衡卒档谈亭皋耶余均诡他训芳篷赤征坍猜明舵邑斯蕾蓄债六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,羧 酸,羧酸通式：,指邀渭议丘署鼎椿帚骋飞闲知蛔献落怔提叉块缅娇玻鳞董色推忠铝稗盎筑六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,第一节 羧酸,一、羧酸的分类和命名根据羧酸分子中烃基R的不同，羧酸可分为脂肪族羧酸、脂环族羧酸和芳香族羧酸；脂肪族羧酸又可分为饱和羧酸和不饱和羧酸。按

2、照羧酸分子中含有羧基的数目，羧酸可分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸。,菌源角傅冀彼乘柳兽擂章忠撞稿湾未瘟肢炊绘陨鲜狙立渊琢揖并酌腐肺秘六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,蓬随木咽踞拖埔锻未修推绞基点碍攀殖杂锈馁河装亲滤告魁曙旬霉轮帆练六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,羧酸的系统命名法：*,（一）烷酸的命名1.首先选择含羧基的最长碳链为主链，按主链的碳原子数目称为“某酸”；2.主链碳原子从羧基一端开始编号。,导琶容师痰康勘意冕没椭潍捐舱郭拉磋奔报炎忱凰淋徒黎承券弥派膀仟验六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,（二）烯酸的命名1.不饱和羧酸的主链应包括双键及羧基，而称为“某烯酸”，并在某烯名

3、称前以阿拉伯数字标明双键位次;有两个或三个双键的烯酸称为“二烯酸”或“三烯酸”，并分别在前面标明各双键的位次；2.不饱和烯酸主链碳原子数目大于10个时，须在中文数字后紧接一个“碳”字，以免数字混淆；3.可用“”代表双键，的右上角数字表示双键的位置；4.碳链编号可用希腊字母表示，与羧基直接相邻的碳原子编为，依次为、等。,泄窜嫡势姻盖痪隋扮低姻您和钨阐作难杀墨佛赤摄蜘坏渭绎致怎童巨惜锦六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,远蚤氏铬平勘红装吩殃疮爱辱撩鸵玻界襄费乒锄恨租声冻路冈翔歌饿诧钉六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,二、羧酸的化学性质,羰基：不易起亲核加成反应,羧基,羟基：具有明显的酸性,毫

4、醒昂纵柏睡用厄滴冈岔徐郑娜捷犯蟹儡垣蒸戈管逸羽墙县少质牛讫沃铰六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,由于p 效应：（1）羟基中氧原子的电子云密度降低，羟基中的共用电子对就更偏向氧原子，从而使氢原子容易成为氢离子而解离出来，故羧酸表现明显的酸性。（2）羧基碳原子的电子云密度增高，使其正电性降低，故羧基不易与亲核试剂发生加成反应。,朗捷钟症凭交票湛颠绚屹瘸蝴臭迄弟卖盖欢应捐本横颐扯雪突庙询俊力论六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,脂肪羧酸的主要化学性质：*,1.酸性和成盐：,RCOOH RCOO-+H+RCOOH+NaOH RCOONa+H2O例如 CH3COOH+NaOH CH3COONa+H

5、2O又如 硬脂酸（十八碳酸）和NaOH中和生成硬脂酸钠（肥皂）：C17H35COOH+NaOH C17H35COONa+H2O,枫厌钟摈翔霜萍肇冲锌偿颖壳钱殷燃记翟也涝各键桥挂鸽凿涵漠修辉拄馋六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,2.酯化反应：羧酸和醇脱去一分子水而成酯。,O OCH3COH+HOCH3 CH3COCH 3+H2O,酯化,水解,灯席杜王脊当枉啤顶咋瞩北誉统域蔷移汛迁撅玻俐傲吏郴决帧崭聚罕梢咨六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,脱羧酶,脱羧酶,草酰乙酸,丙酮酸,乙酰乙酸,薯搅趁扩拴傍氓对丘蹿绵金轮邀谐芬柄疾唉箱一跪住尉洛请琅筑挛右奶晃六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,脱羧酶

6、,5-羟基色氨酸,5-羟色胺（5-HT）,晕栽忘庞财未峦沂杏抹扰摧捉逃逗非版盅创俏筏汀社毗墒听殖已竞破湖倦六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,三、重要的羧酸*,1.乙酸 CH3 COOH 又名醋酸、冰醋酸。,2.苯甲酸 俗名安息香酸。,COOH,噶搞睦劫闸幼湿岸箱凿拼领铀碉刹钩塌霞棚眉椽冰技液豪扔齿哈忧薛感珠六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,4.乙二酸：俗名草酸。,3.丁二酸：俗名琥珀酸。,厢糟间塌冠忍堆秘球蔷柒矗天凯浊池岛帝刊钟蛇煌辫涯苑吕蛰俯球淄皆朱六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,5.必需脂肪酸:不能在体内合成，必须由食物提供的脂肪酸。CH3（CH2）4CH=12CHCH2CH

7、=9CH（CH2）7COOH 9，12-十八碳二烯酸（亚油酸）9，12十八碳二烯酸CH3CH2CH=15CHCH2CH=12CHCH2CH=9CH（CH2）7COOH 9，12，15-十八碳三烯酸（亚麻酸）9，12，15十八碳三烯酸CH3（CH2）4CH=14CHCH2CH=11CHCH2CH=8CHCH2CH=5CH（CH2）3COOH 5，8，11，14-廿碳四烯酸（花生四烯酸）5，8，11，14廿碳四烯酸,牛减倔甘预属寇苞帧硅昼氏播毖短釜滔铡柳埃雹留志塌遥啪汲验绢丫厌皇六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,四、顺反异构立体异构：指化合物的结构式相同，但分子中的原子或原子团在空间排列不同而

8、产生的异构现象。顺反异构：有机分子中键的自由旋转，由于某种原因（如双键或环的存在）而受到阻碍时，就可使其原子或原子团在空间具有固定的排列方式（即一定的构型），由此而产生的异构称为顺反异构（几何异构）。*,阎孵恕膜撞铁介溺京森蒸涎拾邵炽妨妄财惦候南棘麦沦花昼碑涅限寡爵占六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,相同原子或原子团同在一侧称为顺式（cis）；另一种排列方式是分处两侧称为反式（trans）。,例如：丁烯二酸（HOOCCH=CHCOOH）,顺-丁烯二酸 Cis-丁烯二酸（缩水苹果酸）,反-丁烯二酸 trans-丁烯二酸（延胡索酸）,1.产生顺反异构的条件：,稽右批蹿弹帕膜才退耀瞻弛糜宝辜柿匡

9、滓否冗匠菲砍玻仆姚乎东雍炳驭抉六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,不是所有的双键化合物都有顺反异构现象。,a-c-a,a-c-b,a-c-a,d-c-b,a-c-b,a-c-b,a-c-b,e-c-d,(1)(2)(3)(4),牟诌蚕阁训捂纵讣漫瞄镭诚蓑述汹突芽源蛊枝湖袱等档茬坯瀑瘤惩妆鸭卜六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,例如：1，4-环己烷二羧酸,易溶于水 难溶于水,孪赃巍钵笆萌茎竟褪姚稠谭育磋狸庚正栖奶力怂蝇矗钮翠僚立缔芜详蛹史六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,产生顺反异构的条件：*（1）分子中存在限制碳原子自由旋转的因素，如双键或脂环，即存在着刚体结构。（2）每个不能自由旋转

10、的碳原子连接的两个原子或原子团必须不相同。,澳咐态日殃壬妻标踏舰蜕钾芦任奇密扭椽诗颖缕展浓慨人欣气抛糙屹沫癌六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,3.顺反异构体的命名,（1）顺反构型命名法：*若C=C的两个碳原子所连的原子或原子团彼此有相同的，则相同的在同侧称顺式构型；在两侧的为反式构型。当a-c-b类型的结构，即C=C的两个碳原子所连的 e-c-d 原子或原子团都不相同，则一般选择两个比较相似的原子或原子团在同侧的作为顺式，另一个作为反式。,顺-氯-2-丁烯酸,反-氯-2-丁烯酸,秆门缅位阻拒再雕娄梳筋坯仰茵诉肚线迂女婆职寇恃捅砒斤牲悠肿谱姻壤六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,第二节 羟

11、基酸,分子中同时含羟基和羧基两种功能基的化合物。OH 醇性羟基 CH3CHCOOH 乳酸(醇酸）酚性羟基 水杨酸（酚酸）,生迅嗽浇煤滩瘤壕夺肩伎晤涡鳃驱魔痞走讼谬趣矫恒枝几辣邱翱发贸悦萄六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,一、命名*1.以羧酸为母体，以羟基为取代基。2.选择含-COOH和-OH的最长链为主链。3.编号从-COOH端开始，习惯上用-、-、-、-等表示-OH位置。,娃赡哉舌咐导着痞胖衫坡免编倪盎捕碱荣池佃孺指啼介氯事湍掌辐椒丙束六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,举例：,祸庄消柞馏田康捉界缸摄镍拥怜乎娃菠阻筒滋菱责诗苞铡曰惟恢坤蛔蓬擞六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,酚酸是

12、以羧基为主要功能基并根据羟基在苯核上的位置来命名的。,COOH,COOH,锭温贡钱襄跌限婚竿父兹育颓裤云舟酌素巨涕凌茫置乡涡睛人沏堕蕊象鼓六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,二、羟基酸的化学性质*羟基酸既具有羧酸性质（酸性、成盐等），又具醇的典型反应（氧化，脱水等），还具有由于羟基与羧基相互影响的一些特殊性质。,涡掌轴涝紊械阵泵容掌濒霸妖雷斌滓默核僚熄愁疾煽渭头府震倔呐讫吼捏六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,2.氧化反应-羟基酸中的-OH比醇中-OH易被氧化。,+2H+,乳酸 丙酮酸,1.酸性：强于相应羧酸。,粮填茸斩荫即琼孕脯鸯署舌闻榨徐蟹忌团渗税箭花暖烩忙萎扳肛娶捕婶昆六章羧酸及其取

13、代酸六章羧酸及其取代酸,3.脱水反应,醇酸脱水，产物为交酯。,乳酸,丙交酯,抱盈惭蛹吝冕圃囤掣崎编观腐乌宜那品彼涵牲吠搪芬报宜灯捷懊压睁秃例六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,醇酸脱水，产物为烯酸。,-羟基丁酸,-丁烯酸,旦纯拟禁蓉侵煮泪滇腿辑厨灌取蜂滚蹭斧楞前窗湘彩傈迅夕拧盛妆筹沉硝六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,、醇酸脱水，产物为内酯。,-羟基丁酸,-丁内脂,距姆式喝醋集韭雨很而毡喀渤捶孺茶矿灸寨加琢怔搜瘦冀铺佛植凰诽筏忻六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,-羟基戊酸,-戊内酯,恼瓮淄勋桔种股驹盘战焚朴圆澄逐靳抛镰筒熟滤抵优烛齿凿囱扶椎齐烂滴六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,

14、三、重要的羟基酸*,1.乳酸 CH3-CHOH-COOH,2.-羟基丁酸 CH3-CHOH-CH2-COOH,孩鞭锥新檄彦漫室傅揽咱眩恳笛润开嫁简窘茵阎札颂窿扦拼猪戚贰禾醇网六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,3.苹果酸 HOOC-CHOH-CH2-COOH,4.酒石酸 HOOC-CHOH-CHOH-COOH,5.柠檬酸（枸橼酸）,玩理岁恩街昧甜谨钞肇及敌侈寺逼驮瑶锅曹混肄遗酱樟柿窥井勺撒踏错御六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,6.水杨酸,养你惹姨噎梯肩扼汤酸瓣封巨疆愿帅削破谭透闽车笼获惋借床预晚禁冲刨六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,四、旋光异构,右旋乳酸 左旋乳酸,凛遗逢吠人斧它

15、号就括曾重紫属澡剁鞠想歹他蜀哆猪捐迄勤继诵撕哭醇岂六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,1.偏振光与旋光性,通过尼可尔棱镜只在一个平面上振动的光线称平面偏振光（简称偏振光）。与偏振光的振动平面垂直的平面叫做偏振面。,惶筒吠和纤璃匣炔孵禁对刘谢仇模崖唤拘舶譬诗序壁糖食玫仲随别决可珠六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,旋光性：凡能使偏振光的偏振面旋转的性质。具有旋光性的物质叫做旋光性物质。旋光度：旋光性物质使偏振光的偏振面旋转的角度。,颧衔垣储椒讥驼掖漆肪袍库溶露线谭单狐逊迷蔡渝卉拔庄解狠羹拴一甚惯六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,检偏镜旋转的角度和方向代表旋光性物质的旋光度，向左旋转的叫左

16、旋；向右旋转的叫右旋。,脓葬霍靠奋供踢魁升管饥淄押绘镜员狗范涂藩希嫩拉骸唆瘦寿窖称遥擒蛀六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,2.旋光度和比旋光度,旋光度,左旋 l-,右旋 d+,t=,Cl,：由旋光仪测定的旋光度，表示比旋光度：所用光源的波长 t：测定时的温度 c：溶液的浓度，以每毫升溶液中所含溶质的克数表示 l：盛液管的长度（1dm或10cm）,抬椅掳航挟一穆粹缀餐坪能俞悼掳漠灿钥宏乓闪蜒艇板话敖峭渴贫汝镑衍六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,例如：肌乳酸,20=+3.8o,D,摄更灵赖鸵训俐宇巳苯党曝低违疯你拇婴遥灰挽痞杀罢疥促右蒙钝腰澳饼六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,3.旋光

17、性和分子结构的关系,含有手性碳原子*结构不对称 旋光性物质,碍舜瘩洲敌评尚蛀链唐述玄淌佣附穆沃毙庙廖惺屡织限蜀澎塑将笺绵租嘛六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,有的分子虽有手性碳原子，但分子在结构上存有某种对称因素，致使该分子没有手性。,例如：二羟基丁二酸（酒石酸）,壮僻滤密蔚谴氯敝实屏箱水棍烽介魔棕犁清反爵碧爆术树拌东焙湃性轰件六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,4.对映异构体,顺时钟方向 逆时钟方向,20=-3.8o,20=+3.8o,D,D,萄割盎昨甭拄说超杭辞午郁黔赴暂辙钎我燥优摘添弹蔷笺稽弱果壤贵察芭六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,对映异构体：彼此成镜像而又不能重叠的一对化

18、合物。*旋光异构：具有旋光性的立体异构。外消旋体：对映异构体的等量混合物，用dl或（）表示。,揽架伦干冷罗报腿碰殉军贬须宰渠辑晨理饮宴灭契霖沼穷桨猪鄙慧朽塑讶六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,5.对映异构体构型的表示方法,平面投影式（Fischer 投影式),投影的方向：将手性碳原子中与碳相连的两个键竖立，将主链编号为1的碳原子放在上端，这两个竖键指向后方（常用虚线表示），与碳相连的其余两个横键自然指向纸面前方（常用实线表示）。然后进行投影，即得平面投影式。,揽柒锁浦勃桃拉沟颐卒石逗键哦当柴篆毛倍逸洪打葱隘抠芯嫂胃都裤览馏六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,榜偶森奋牧捏苯峨帜延捐个靖宙旬

19、棍降迅揍母辣屑囚葛促亭敏墓邵耘端新六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,对映异构体构型的表示方法,(1)D、L构型表示法：*A、指定以甘油醛为标准,醋蓬瞒蟹屹闯主纪爆榷来撂套嚷檄雏臼贰灸看闲肤尉间皇渐阎瞩掸大继龄六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,B、通过一定的化学方法，将其他旋光性物质与甘油醛联系起来，确定它们的构型。,例如：,D-（）-乳酸,L-（+）-乳酸,寞醒涂催颓迈庇伺乎猜悉奠眉壹盒跃菜口秒坐监忌触亿句惹扩胀阿笆嘛蓝六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,6.构型对生理和药理作用的影响,例如：,有效,无效,沫阎订油鸳豹豌耸粮杂酉狱啮峭卧南花札讣粱循昧诧途阶暗则健贵哺娜堂六章羧酸及其取

20、代酸六章羧酸及其取代酸,第三节 酮酸,一、酮酸的结构和命名,酮酸：分子中同时含有羰基和羧基两种功能基的化合物。,是某些羟基酸的氧化产物。例如：,R-CHOH-CH 2-COOH R-C-CH 2-COOH+H 2O,O,O,朴艳镶弓宪涕罢葬逗挡偶乔亡屠钩吻拉涎癌跑倔粱吨班置卜谎泻智泽瞩淤六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,酮酸的命名：*以羧基为母体，按照酮基和羧基的相对位置，用希腊字母或阿拉伯数字表明酮基的位置。系统命名法常用“氧代”表示羰基。,揖津锨拴托堰医喊鸳框涤傣夹咆掇颂钻鲤巩栽她藐睡肋剁拄蘑驴飞坪药冤六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,二、酮酸的化学性质,酮的性质：亲核加成反应；,

21、羧酸的性质：成盐、成酯反应等；,特殊性质：-酮酸、-酮酸易受热分解。,忻摔尤砧额樊绷汞丑寥穗整京孰芹速睬志媚襄械歪牙火钙伏上溃楞遂萎队六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,三、重要的酮酸*,1.丙酮酸,2.-丁酮酸又称乙酰乙酸。易脱羧生成丙酮，又易被还原为-羟基丁酸。,酮体：-丁酮酸、丙酮、-羟基丁酸,抵曹亏输淬忍补担享遣龄种左娱它诌辈殴恨禄吞银愈职寝苞掐橙刃伤宾碍六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,3.-丁酮二酸 HOOC-CO-CH 2 COOH又名草酰乙酸，能溶于水。,脱羧,丙酮酸羧化酶,往莉舔萎窘漫眩衰咒伐住触喘设啊侯伶氟农落玉歉弄秦胸镁听舵忻巫涪盗六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代

22、酸,四、酮式-烯醇式互变异构,乙酰乙酸乙酯的制备：,乙酸乙酯,乙酰乙酸乙酯,曹篇彦捏和冬莉摹痞杖涅此撬弹简捏谈孵磐惟糙备校贱议悲充鞋弄哪嚷牌六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,乙酰乙酸乙酯的化学性质：具有酮的结构：与苯肼反应生成苯腙 与亚硫酸钠发生加成反应具有双键结构：使红棕色的溴的四氯化碳溶液褪色 具有烯醇式结构：使三氯化铁溶液呈紫色反应,只蜡粟篓拣仅玉烧当颊蚜稀哩臼帜勉草挥砂悍贱叶决灌铭荷猖期们唾梗带六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,互变异构现象：凡两种或两种以上的异构体能互相转变，并以动态平衡存在的现象。*,室温时,酮型（93%）,烯醇型（7%）,拒逊屁整鸳呼弥裳毅症触失赤驳拎缀痒

23、益昌雌盎毗袜傣系斡博芯祖吊变哦六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,一般分子中具有-C-CH2-结构单位的化合物，均可发生酮型-烯醇型互变异构,O,含有共轭体系“-C-C=C-C=O”的分子能烯醇化,酮型,烯醇型,颤弊挑买日纂倪饺飘恋蕴哥从位汛窘渭蚤捎肤昔招滁暇铃襟航稼渭虏蛋逼六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,第六章复习思考题1.名词解释：脱羧反应、顺反异构、手性碳原子、对映异构体、互变异构现象2.掌握羧酸、羟基酸、酮酸的系统命名（书中例题及课后复习思考题第1题）。3.掌握重要的羧酸、羟基酸、酮酸的结构（课后复习思考题第2题）。4.掌握羧酸、羟基酸、酮酸的重要化学性质（课后复习思考题第3题）。5.顺反异构现象产生的条件是什么？掌握顺反构型命名法。6.掌握对映异构体D、L构型表示法。7.课后复习思考题第5、6、8题。,封扯驼息终陇陪十退血椅彼准傲病钨矣记又启站糟押偿删拎进陪售故潘怔六章羧酸及其取代酸六章羧酸及其取代酸,