羧酸及其衍生物 .ppt

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1、第九章 羧 酸 及 其 衍 生 物,Carboxylic acid and their derivative,一.羧酸的分类和命名,第一节 羧酸,1.分类 RCOOH,脂肪族、脂环族和芳香族饱和、不饱和一元酸、二元酸和多元酸,一元酸 系统命名 普通命名HCOOH 甲酸 蚁酸CH3COOH 乙酸 醋酸CH3CH2COOH 丙酸 初油酸CH3CH2CH2COOH 丁酸 酪酸CH3(CH2)16COOH 十八酸 硬脂酸,2.命名,通俗命名系统命名脂肪族二元酸的命名芳香族羧酸和脂肪族羧酸命名,二元酸 系统命名 普通命名HOOCCOOH 乙二酸 草酸HOOCCH2COOH 丙二酸 缩苹果酸HOOC(CH

2、2)2COOH 丁二酸 琥珀酸(Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸 马来酸(E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸 富马酸,3,4-二甲基戊酸(,-二甲基戊酸),9十八碳烯酸,-萘乙酸,二.物理性质,室温下10个碳以下的饱和一元羧酸是液体。4-9个碳的脂肪酸具有腐败恶臭、动物的汗液和奶油发酸变坏的气味。10个以上碳原子的羧酸为石蜡固体，挥发性很低，无气味。低级脂肪酸易溶于水，但随分子量的增高而降低。,乙酸,丙醇,丁烷,b.p./118 97 0.5,沸点比较,双分子缔合的二聚体,hydrogen bonding,bp(1 atm),31C,80C,99C,OH,O,High B

3、.P,Dimers,similar to alcohols,R solubility,Lower Soluble in Water,（一）羧酸的结构,SP2,三.羧酸的化学性质,p、共轭体系,键长平均化,1.36,1.23,1.27,醇中C-O单键键长为1.43,-H的取代反应,脱羧反应,亲核取代,酸性,加氢还原,（二）酸性,成盐,strongeracid,weakeracid,Neutralize,carboxlateanion,unbranched carboxylic acids with 12-18 Carbons give carboxylate salts that form mi

4、celles in water,sodium stearate(sodium octadecanoate),Na+,Long-Chain Carboxylate Salts Form Micelles,O,ONa,polar,nonpolar,Long-Chain Carboxylate Salts are Bipolar,water-hating water-loving,Structure of Micelles,Soaps clean,1.酸性大小pK a 2.影响酸性因素,种类,数目,强,弱,远近,强,弱,转变成官能团衍生物,亲核取代(亲核加成-消除),+,-,（三）羧基上羟基的取代反

5、应,1.酯化反应,双分子反应一步活化能较高,质子转移,加成,消除,四面体正离子,-H2O,-H+,按加成-消除机制进行反应，是酰氧键断裂,加成-消除机制,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterification,Review of Fischer Esterif

6、ication,3oROH按此反应机制进行酯化。3oROH的酯化 反应产率很低。,碳正离子机制,(CH3)3C-OH,H+,(CH3)3COH2,+,-H2O,-H+,+(CH3)3COH,+H2O,酯化速率,快,慢,空阻,2.酰卤化反应,酰氯,b.p.,75,162,79,3.生成酸酐,脱水剂,4.形成酰胺,-H2O,应用实例：尼龙66的合成,nHO2C(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2,270oC 1MPa,+nH2O,（四）-氢的取代反应,脂肪酸的-卤代(HVZ反应),X,（五）还原,LiAlH4不还原孤立的C=C,B2H6能还原孤立的C=C。,区别,CH2=CH-CH2-COOH,CH2=CH-CH2-CH2OH,CH2=CH-CH2-COOH,CH3CH2CH2CH2OH,B2H6,H2O,H2O,LiAlH4,（六）脱羧反应,A-CH2-COOH,ACH3+CO2,当A为吸电子基团，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等时。失羧反应极易进行。,加热 碱,芳香酸:,较易,（七）二元羧酸特有反应,乙二酸、丙二酸脱羧丁二酸、戊二酸分子内失水，酸酐 己二酸、庚二酸失水、脱羧，环酮,-H的取代反应,脱羧反应,亲核取代,酸性,加氢还原,四.羧酸的来源和制备,1.烃氧化,（一）氧化法,2.伯醇或醛氧化,（二）腈水解,（三）格氏试剂与CO2反应,