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第十三章 羧酸及其衍生物

第十三章 羧酸及其衍生物
第十三章 羧酸及其衍生物

CH 3CH C H C OOH

R

H

羧酸是一类含有羧基(一COOH )官能团的化合物,一元饱和脂肪羧酸的通式为C n H 2n O 2 。羧基中的羟基被其它原子或基团取代的产物称为羧酸衍生物(如酰卤、酸酐、酯、酰胺等),羧酸烃基上的氢原子被其他原子或基团取代的产物称为取代酸(如卤代酸、羟基酸、羰基酸、氨基酸等)。

羧酸是许多有机化合物氧化的最终产物,常以盐和酯的形式广泛存在于自然界,许多羧酸在生物体的代谢过程中起着重要作用。羧酸对于人们的日常生活非常重要,也是重要的化工原料和有机合成中间体。 (一) 羧酸

13.1羧酸的结构、分类和命名

13.1.1羧酸的结构

在羧酸分子中,羧基碳原子是sp 2杂化的,其未参与杂化的p 轨道与一个氧原子的p 轨道形成C=O 中的π键,而羧基中羟基氧原子上的未共用电子对与羧基中的C=O 形成p -π共轭体系,从而使羟基氧原子上的电子向C=O 转移,结果使C=O 和C —O 的键长趋于平均化。

X 光衍射测定结果表明:

甲酸分子中C=O 的键长(0.123 nm )比醛、酮分子中C=O 的键长(0.120nm )略长,

而C —O 的键长(0.136nm )比醇分子中C —O 的键长(0.143nm )稍短。

羧基上的p -π共轭示意图

13.1.2 羧酸的分类和命名 1.羧酸的分类

根据分子中烃基的结构,可把羧酸分为脂肪羧酸(饱和脂肪羧酸和不饱和脂肪羧酸)、脂环羧酸(饱和脂环羧酸和不饱和脂环羧酸)、芳香羧酸等;根据分子中羧基的数目,又可把羧酸分为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸等。例如:

脂肪羧酸

一元羧酸 脂环羧酸

芳香羧酸

CH 3COOH

CH 2CH 2COOH

COOH

COOH

CH 3CH C H C OOH COOH HOOC HOOC CH 2COOH

CH 2

COOH

CH 2HOOC COOH

HOOC 二元羧酸

多元羧酸

2.羧酸的命名

羧酸的命名方法有俗名和系统命名两种。

俗名是根据羧酸的最初来源的命名。在下面的举例中,括号中的名称即为该羧酸的俗名。

脂肪族一元羧酸的系统命名方法与醛的命名方法类似,即首先选择含有羧基的最长碳链作为主链,根据主链的碳原子数称为“某酸”。从含有羧基的一端编号,用阿拉伯数字或用希腊字母(α、β、γ、δ…)表示取代基的位置,将取代基的位次及名称写在主链名称之前。例如:

3-甲基丁酸 或 β-甲基丁酸 2,3-二甲基丁酸

脂肪族二元羧酸的系统命名是选择包含两个羧基的最长碳链作为主链,根据碳原子数称为“某二酸”,把取代基的位置和名称写在“某二酸”之前。例如:

乙二酸(草酸) 丙二酸

丁二酸(琥珀酸) 甲基丁二酸

不饱和脂肪羧酸的系统命名是选择含有重键和羧基的最长碳链作为主链,根据碳原

子数称为“某烯酸”或“某炔酸”,把重键的位置写在“某”字之前。例如:

丙烯酸 2-丁烯酸(巴豆酸)

芳香羧酸和脂环羧酸的系统命名一般把环作为取代基。例如:

CH 2CH COOH CH CH CH 3CH 3CH 3

COOH CH COOH CH 2CH 3CH 3CH 3

CH C OOH COOH

2

COOH

COOH

CH 2CH 2COOH COOH COOH

HOOC

C

C H COOH

H

COOH

苯甲酸(安息香酸) 3-苯基丁酸 或 β-苯基丁酸 1-萘乙酸 或 α-萘乙酸

邻羟基苯甲酸(水扬酸) 3-苯基丙烯酸(肉桂酸) 环戊基甲酸

13.2羧酸的制备

羧酸广泛存在于自然界中,常见的羧酸几乎都有俗名。自然界的羧酸大都以酯的形式存在于油、脂、蜡中,它们都是脂肪酸。 13.2.1 氧化法

1.石蜡的氧化

2.轻油的氧化

轻油的组成为C 5—C 7的烷烃,氧化产物为混合物。 3.烯烃的氧化

4.芳烃的氧化

5.醇醛的氧化

COOH

COOH

C H

CH 3

CH 2

CH 2

COOH

COOH OH

CH C H C OOH

C 26~C 30正烷烃

C 1 ~ C 9酸 20~25%

C

10~C 2酸 50~60%深度氧化CO ,CO2 10%

RCH=CHR

[O]2RCOOH

M e

AlBr 3

[O]

COOH

+CH 3Br

R

COOH

[O]

400~500℃

4H 2O

9O 2v 2o 5~K 2SO 4

+

4CO 2

O

O

O C

C

+

+

6.甲基酮的氧化反应

13

.2.2水解法

1.腈的水解

2.三卤代物的水解

3.羧基衍生物的水解

L:—X;—OCOR;—OR;—NH2

水解的难易成度:酰氯〉酸酐〉酯〉酰胺〉腈

13.2.3格氏试剂和有机锂试剂与CO2作用

13.2.4 烯烃的羰基化法

RCOCH3I2NaOH CHI

3

RCOONa

+++

RX KCN HX

++

RCN

RCN H

2

O RCOOH NH

4

+

H

++

-

ClCH2COONa NCCH2COONa HOOCCH2COOH 82%

NaCN NaOH

BrCH2CH2Br NCCH2CH2CN HOOCCH2CH2COOH

NaCN H

COOH

CCl3H

2

O75~80%

R C

L

O

+H2O RCOOH

RCl Mg RMgCl R—C—OMgX RCOOH +无水醚

O=C=O

O

H2O

Br gBr gBr

+

伯醇羧酸醛羧酸酮小分子羧酸R-Li+RCOOLi

C O2RCOOH

H

13.3羧酸的物理性质

羧基是极性较强的亲水基团,其与水分子间的缔合比醇与水的缔合强,所以羧酸在水中的溶解度比相应的醇大。甲酸、乙酸、丙酸、丁酸与水混溶。随着羧酸分子量的增大,其疏水烃基的比例增大,在水中的溶解度迅速降低。高级脂肪羧酸不溶于水,而易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。芳香羧酸在水中的溶解度都很小。

羧酸的沸点随分子量的增大而逐渐升高,并且比分子量相近的烷烃、卤代烃、醇、醛、酮的沸点高。这是由于羧基是强极性基团,羧酸分子间的氢键(键能约为14 kJ· mol -1)比醇羟基间的氢键(键能约为5~7 kJ· mol -1)更强。分子量较小的羧酸,如甲酸、乙酸,即使在气态时也以双分子二缔体的形式存在:

室温下,十个碳原子以下的饱和一元脂肪羧酸是有刺激气味的液体,十个碳原子以上的是蜡状固体。饱和二元脂肪羧酸和芳香羧酸在室温下是结晶状固体。

直链饱和一元羧酸的熔点随分子量的增加而呈锯齿状变化,偶数碳原子的羧酸比相邻两个奇数碳原子的羧酸熔点都高,这是由于含偶数碳原子的羧酸碳链对称性比含奇数碳原子羧酸的碳链好,在晶格中排列较紧密,分子间作用力大,需要较高的温度才能将它们彼此分开,故熔点较高。

甲、乙、丙酸有较强的刺鼻气味,水溶液有酸味。4—9碳原子酸有难闻的酸臭味。高级脂肪酸无气味,挥发性很低。

一元羧酸:甲酸、乙酸比重大于1;其它羧酸的比重小于1。二元羧酸、芳香羧酸的比重大于1。 羧酸的光谱性质

IR : C=O ν 1700—1725 cm -1 —OH ν 2500—3000 cm -1

NMR :—COOH δ=10.5~12ppm ; α—H δ=2.0~2.5ppm 13.4羧酸的化学性质

由于共轭体系中电子的离域,羟基中氧原子上的电子云密度降低,氧原子便强烈吸引氧氢键的共用电子对,从而使氧氢键极性增强,有利于氧氢键的断裂,使其呈现酸性;也由于羟基中氧原子上未共用电子对的偏移,使羧基碳原子上电子云密度比醛、酮中增高,不利于发生亲核加成反应,所以羧酸的羧基没有象醛、酮那样典型的亲核加成反应。 另外,α-H 原子由于受到羧基的影响,其活性升高,容易发生取代反应;羧基的吸电子

O CH 3H O C O

H C CH 3O

RCH=CH 2+CO H 2O

+Ni(CO)4

RCH-COOH 3

效应,使羧基与α-C 原子间的价键容易断裂,能够发生脱羧反应。 根据羧酸的结构,它可发生的一些主要反应如下所示:

1.酸性及取代基对酸性的影响

(1)酸性 羧酸具有酸性,在水溶液中能电离出H +:

通常用电离平衡常数Ka 或pKa 来表示羧酸酸性的强弱,Ka 值越大或pKa 值越小,其酸性越强。羧酸的酸性比碳酸(pKa=6.38)强,但比其它无机酸弱。常见羧酸的pKa 值见表8-1和表8-2。

羧酸酸性与羧酸电离产生的羧酸根离子的结构有关。羧酸根负离子中的碳原子为sp 2

杂化,碳原子的p 轨道可与两个氧原子的p 轨道侧面重叠形成一个四电子三中心的共轭体系,使羧酸根负离子的负电荷分散在两个电负性较强的氧原子上,降低了体系的能量,使羧酸根负离子趋于稳定。

X 光衍射测定结果表明:甲酸根负离子中两个C —O 的键长都是0.127nm 。所以羧酸根负离子也可表示为:

由于存在p -π共轭效应,羧酸根负离子比较稳定,所以羧酸的酸性比同样含有羟基的醇和酚的酸性强。

诱导效应对羧酸酸性的影响

+R C O OH R O C O H +R

O

R O

C R O O

R H C O CH 3O

C O 甲基的供电性,使负电荷更集中而不稳定。

Cl

O

C O Cl -的吸电性,使负电荷分散而稳定。

共轭效应对酸性的影响

共轭效应:在共轭体系中原子间的一种相互影响。这种影响使得分子更稳定,内能更小,键长趋于平均化,并引起物质性质的一系列改变。

HOOCCH 2COOH PK a1 2.83 ; PK a2 5.69

Cl 3CCOOH 〉Cl 2CHCOOH 〉ClCH 2COOH 〉CH 3COOH PKa? 0.70 1.48 2.85 4.75

4.81C H 3C H 2C H C OOH C H 3C H C H 2C OOH C H 2C H 2C H 2C OOH C H 3C H 2C H 2C OOH >>> 4.06 4.52PKa 2.80l l

l C C COOH

C Cl

C COOH

Cl

酸性

P —π共轭体系

π—π共轭体系

超共轭体系

共轭体系C

OH

HCOOH

PK a 4.19 3.76

羧酸能与碱反应生成盐和水,也能和活泼的金属作用放出氢气。

羧酸的酸性比碳酸强,所以羧酸可与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成羧酸盐,同时放出CO 2,用此反应可鉴定羧酸。

羧酸的碱金属盐或铵盐遇强酸(如HCl )可析出原来的羧酸,这一反应经常用于羧酸的分离、提纯、鉴别。

不溶于水的羧酸可以转变为可溶性的盐,然后制成溶液使用。如生产中使用的植物生长调节剂α-萘乙酸、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D )均可先与氢氧化钠反应生成可溶性的盐,然后再配制成所需的浓度使用。

(2) 取代基对酸性的影响 影响羧酸酸性的因素很多,其中最重要的是羧酸烃基上所连基团的诱导效应。

当烃基上连有吸电子基团(如卤原子)时,由于吸电子效应使羧基中羟基氧原子上的电子云密度降低,O —H 键的极性增强,因而较易电离出H + ,其酸性增强;另一方面,由于吸电子效应使羧酸负离子的电荷更加分散,使其稳定性增加,从而使羧酸的酸性增强。总之,基团的吸电子能力越强,数目越多,距离羧基越近,产生的吸电子效应就越大,羧酸的酸性就越强。

吸电子基团的吸电子能力增强,酸性增强

pKa 3.12 2.90 2.86 2.59

Na RCOOH +NaOH

RCOO +H 2O

RCOOH +NaHCO RCOONa +H 2O CO +Na RCOO +HCl RCOOH +NaCl

R H H O ICH 2COOH

CH 2

COOH Br CH 2COOH Cl CH 2COOH

F

吸电子基团的数目增加,酸性增强

pKa 4.76 2.86 1.26

0.64

吸电子基团距离羧基越近,酸性越强

pKa 4.82 4.52 4.06 2.86

当烃基上连有给电子基团时,由于给电子效应使羧基中羟基氧原子上的电子云密度升高,O —H 键的极性减弱,因而较难电离出H + ,其酸性减弱。总之,基团的给电子能力越强,羧酸的酸性就愈弱。

给电子基团的数目增加,酸性减弱

pKa 3.77 4.76 4.88 5.05

二元羧酸中,由于羧基是吸电子基团,两个羧基相互影响使一级电离常数比一元饱和羧酸大,这种影响随着两个羧基距离的增大而减弱。二元羧酸中,草酸的酸性最强。

不饱和脂肪羧酸和芳香羧酸的酸性,除受到基团的诱导效应影响外,往往还受到共轭效应的影响。一般来说,不饱和脂肪羧酸的酸性略强于相应的饱和脂肪羧酸。当芳香环上有基团产生吸电子效应时,酸性增强,产生给电子效应时,酸性减弱,例如:

pKa 3.40 3.97 4.20 4.47

CH 3COOH ClCH 2COOH Cl 2CHCOOH Cl 3CCOOH

HCOOH

CH 3COOH CH 3CH 2COOH

)(CH 33C COOH

CH 3CH 2CH 2COOH

2CH 2COOH CH 2CH 3CH 2CH 2COOH

CH 3COOH

COOH COOH

COOH 2>>>COOH CH 3

例: ①

2.羧酸衍生物的生成

羧基中羟基被其它原子或基团取代的产物称为羧酸衍生物。如果羟基分别被卤素(—X )、酰氧基( —OCOR)、烷氧基(—OR )、氨基(—NH 2)取代,则分别生成酰卤、酸酐、酯、酰胺,这些都是羧酸的重要衍生物。

(1)酰卤的生成 羧酸与三卤化磷、五卤化磷或亚硫酰氯等反应,羧基中的羟基可被卤素取代生成酰卤。

SOCl 2作卤化剂时,副产物都是气体,容易与酰氯分离。

(2)酸酐的生成 一元羧酸在脱水剂五氧化二磷或乙酸酐作用下,两分子羧酸受热

+△

+OH R C O R C O

Cl PCl 5POCl 3+

++SOCl

OH R C O R C O

Cl SO +△

+OH R C O R C O

Cl PCl 3H 3PO 3

COOH

COOH

COOH

CH 3

CH 3

COOH

COOH

COOH

NO 2

NO 2

COOH

COOH

COOH

X

X

COOH

COOH

COOH

OH

OH

脱去一分子水生成酸酐。

某些二元羧酸分子内脱水生成内酐(一般生成五、六员环)。例如:

邻苯二甲酸酐 (3)酯的生成 羧酸和醇在无机酸的催化下共热,失去一分子水形成酯。

羧酸与醇作用生成酯的反应称为酯化反应。酯化反应是可逆的,欲提高产率,必须增大某一反应物的用量或降低生成物的浓度,使平衡向生成酯的方向移动。

如用同位素O 18标记的醇酯化,反应完成后,O 18在酯分子中而不是在水分子中。这说明酯化反应生成的水,是醇羟基中的氢与羧基中的羟基结合而成的,即羧酸发生了酰氧键的断裂。例如: 酸催化下的酯化反应按如下历程进行:

酯化反应中,醇作为亲核试剂进攻具有部分正电性的羧基碳原子,由于羧基碳原子的正电性较小,很难接受醇的进攻,所以反应很慢。当加入少量无机酸做催化剂时,羧基中的羰基氧接受质子,使羧基碳原子的正电性增强,从而有利于醇分子的进攻,加快酯的生成。

羧酸和醇的结构对酯化反应的速度影响很大。一般α-C 原子上连有较多烃基或所连基团越大的羧酸和醇,由于空间位阻的因素,使酯化反应速度减慢。不同结构的羧酸和

OH R C O OH

R

C O 2P O 5

O C O C O

R

R

+H 2

O

H 2O +OH C O OH

C O

C O △R O C OH +HO R 'H +

R '+H 2O

R O

C O CH 3O OH +H O 18C 2H 5H CH 3O C O 18

C 2H 5+H 2O

+R R O

H

+H +

O OH R 'OH R C OH OH 'C R OH OH OR '2

+.. O

O R H 2O H +

R R R '

H

+O O

25

△R C O ONH 4R C O

NH 2H 2O +CO 3CH 3C O ONa +CaO CH 4+Na 2醇进行酯化反应的活性顺序为:

RCH 2COOH > R 2CHCOOH > R 3CCOOH

RCH 2OH (伯醇) > R 2CHOH (仲醇) > R 3COH (叔醇)

(4)酰胺的生成 羧酸与氨或碳酸铵反应,生成羧酸的铵盐,铵盐受强热或在脱水剂的作用下加热,可在分子内失去一分子水形成酰胺。

二元羧酸与氨共热脱水,可生成酰亚胺。例如:

3.脱羧反应

通常情况下,羧酸中的羧基是比较稳定的,但在一些特殊条件下也可以发生脱去羧基,放出二氧化碳的反应,称为脱羧反应。

一元羧酸的钠盐与强碱共热,生成比原来羧酸少一个碳原子的烃。例如,无水醋酸钠和碱石灰混合加热,发生脱羧反应生成甲烷:

这是实验室制备甲烷的方法。

有些低级二元羧酸,由于羧基是吸电子基团,在两个羧基的相互影响下,受热也容易发生脱羧反应。如乙二酸和丙二酸加热,脱去二氧化碳,生成比原来羧酸少一个碳原子的一元羧酸:

OH R C O R C O ONH 4+NH H 2O +OH R C O R C O ONH 4(NH 4)2CO 3++CO 2△

COOH COOH

+NH

3C O C

O

NH HOOC

COOH HCOOH +CO CH 3COOH HOOC CH 2COOH +CO

丁二酸及戊二酸加热至熔点以上不发生脱羧反应,而是分子内脱水生成稳定的内酐。 己二酸及庚二酸在氢氧化钡存在下加热,既脱羧又失水,生成环酮:

++

O

COOH

CH 2

CH

2

COOH CH 2CH 2CO

H 2

O

++CO H 2O

O COOH

CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2

COOH

脱羧反应是生物体内重要的生物化学反应,呼吸作用所生成的二氧化碳就是羧酸脱羧的结果。生物体内的脱羧是在脱羧酶的作用下完成的:

4.α-H 的卤代反应

羧基是较强的吸电子基团,它可通过诱导效应和σ-π超共轭效应使α-H 活化。但羧基的致活作用比羰基小得多,所以羧酸的α-H 被卤素取代的反应比醛、酮困难。但在碘、红磷、硫等的催化下,取代反应可顺利发生在羧酸的α-位上,生成α-卤代羧酸。例如:

一氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸

控制反应条件可使反应停留在一元取代阶段。

卤代羧酸是合成多种农药和药物的重要原料,有些卤代羧酸如α,α-二氯丙酸或α,α-二氯丁酸还是有效的除草剂。氯乙酸与2,4-二氯苯酚钠在碱性条件下反应,可制得2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D ),它是一种有效的植物生长调节剂,高浓度时可防治禾谷类作物田中的双子叶杂草;低浓度时,对某些植物有刺激早熟,提高产量,防止落花落果,产生无籽果实等多种作用。 5.还原反应

羧基中的羰基由于p-π共轭效应的结果,失去了典型羰基的特性,所以羧基很难用催化氢化或一般的还原剂还原,只有特殊的还原剂如LiAlH 4能将其直接还原成伯醇。LiAlH 4是选择性的还原剂,只还原羧基,不还原碳碳双键。例如:

CH 2OH

CH 3CH C H CH 3CH C H C OOH

LiAlH 4

13.5重要的一元羧酸

1.甲酸

甲酸的结构不同于其它羧酸,它的羧基与一个氢原子相连,因此又可看成有一个醛

CH 3COOH 脱羧酶CH 4+CO 2P 2

P 2P 2COOH 3COOH Cl COOH Cl C 2CH 2CH 3CH COOH

基。

甲酸除具有羧酸的特性外,还具有醛的某些性质。如能发生银镜反应;可被高锰酸钾氧化;与浓硫酸在60~80℃条件下共热,可以分解为水和一氧化碳,实验室中用此法制备纯净的一氧化碳。 H KMnO 4

[C O

O HO H ]

CO H 2O

+

COOH

H H 2O

2.乙酸

3.过氧乙酸 4.乙二酸

乙二酸受热可发生脱羧反应,在浓硫酸存在下加热可同时发生脱羧、脱水反应。乙

二酸可以还原高锰酸钾,由于这一反应是定量进行的,乙二酸又极易精制提纯,所以被用作标定高锰酸钾的基准物质。

85

CO H 2O

+COOH 2KMnO 4+3H 2SO 4

K 2SO 4+2MnSO 4+10+

乙二酸还用作媒染剂和麦草编织物的漂白剂。 5.丁烯二酸

丁烯二酸有顺丁烯二酸(马来酸或失水苹果酸)和反丁烯二酸(延胡索酸或富马酸)两种异构体:

HOOC

C

C

H COOH H

HOOC

C

C

H

COOH H

顺丁烯二酸 反丁烯二酸

6.苯甲酸 7.α-萘乙酸

8.丁二酸

13.6 二元羧酸

HCOOH +2[Ag(NH 3)2]+

+2OH

4NH 3+2CO 3-+2Ag +2H 2O C O OH

H

13.6.1物理性质 1.固态晶体。

2.熔点:① 比分子量相近的一元酸高得多。因为两端都有羧基,分子间引力增大,熔点升高。

② 偶数C 原子的二元羧酸的熔点比相邻两个奇数C 原子的同系物为高。

3. 极性增强。水中溶解度增加。 13.6.2化学性质

1.酸性。第一个H +电离常数比第二个大。

HOOC —COOH :Ka 1=3.5×10-2 ; Ka 2=4×10-6

2.受热分解

① 草酸、丙二酸加热失羧

②丁二酸、戊二酸加热失水成环(酸酐)

③ 已二酸、庚二酸加热同时脱羧失水,成环酮

13.6.3重要的二元羧酸 1.草酸(乙二酸):具有还原性,易被氧化成二氧化碳和水。 2.已二酸 3.癸二酸

4.丁烯二酸:顺反异构体。

COOH COOH

150℃

HCOOH CO 2

+H 2C

COOH

CO 2

CH 3COOH

+

140~160℃COOH

H 2C COOH

H 2C

O

O O C

C H 2O

+

COOH

H 2C H 2

H 2C

COOH O

O O

C

C H 2O

+

COOH C H 2COOH H 2C H 2C

H 2C △O

H 2O +CO 2+

COOH

C H 2

COOH H 2C H 2

C C H 2H 2C

O

H 2O

+

CO 2

+

①熔点反式〉顺式

②燃烧热顺式〉反式(顺式没有反式稳定)

③酸性:Ka1顺式〉反式;Ka2反式〉顺式

④顺、反的关系

5.邻苯二甲酸

13.7羟基酸

13.7.1羟基酸的分类和命名

分子中含有羟基的羧酸叫做羟基酸,即羧酸烃基上的氢原子被羟基取代的产物。羟基酸可分为醇酸和酚酸,前者羟基和羧基均连在脂肪链上,后者羟基和羧基连在芳环上。醇酸可根据羟基与羧基的相对位置称为α-、β-、γ-、 -羟基酸,羟基连在碳链末端时,称为ω–羟基酸。酚酸以芳香酸为母体,羟基作为取代基。

在生物科学中,羟基酸的命名一般以俗名(括号中的名称)为主,辅以系统命名。2–羟基丙酸(乳酸)2,3–二羟基丁二酸(酒石酸)羟基丁二酸(苹果酸)

HO CH COOH

C COOH

2

CH COOH

2

OH

COOH

OH

OH

OH

HOOC

3–羟基–3–羧基戊二酸(柠檬酸)邻羟基苯甲酸

(水杨酸)

3,4,5–三羟基苯甲酸

(没食子酸)

13.7.2羟基酸的制法HO

HO

CH COOH

CH COOH

HO CH COOH

CH COOH

2

CH3CH COOH

OH

HX

COOH

HOOC

H

H COOH

COOH

H

H

O

O

C

C

1. 卤代酸水解 用碱或氢氧化银处理卤代酸时可生成对应的羟基酸。

2. 氰醇水解 可以得到α-羟酸

3. 列佛尔曼斯基反应

α-卤代酸酯在锌粉作用下与醛酮反应,产物水解后即得到β-羟酸酯。

13.7.3羟基酸的性质

羟基酸多为结晶固体或粘稠液体。由于分子中含有两个或两个以上能形成氢键的官能团,羟基酸一般能溶于水,水溶性大于相应的羧酸,疏水支链或碳环的存在使水溶性降低。羟基酸的熔点一般高于相应的羧酸。许多羟基酸具有手性碳原子,也具有旋光活性。

羟基酸除具有羧酸和醇(酚)的典型化学性质外,还具有两种官能团相互影响而表现出的特殊性质。

(1)酸性 醇酸含有羟基和羧基两种官能团,由于羟基具有吸电子效应并能生成氢键,醇酸的酸性较母体羧酸强,水溶性也较大。羟基离羧基越近,其酸性越强。例如,羟基乙酸的酸性比乙酸强,而2-羟基丙酸的酸性比3-羟基丙酸强:

酚酸的酸性与羟基在苯环上的位置有关。当羟基在羧基的对位时,羟基与苯环形成p-π共轭,尽管羟基还具有吸电子诱导效应,但共轭效应相对强于诱导效应,总的效应使羧基电子云密度增大,这不利于羧基中氢离子的电离,因此对位取代的酚酸酸性弱于母体羧酸;当羟基在羧基的间位时,羟基不能与羧基形成共轭体系,对羧基只表现出吸电子诱导效应,因此间位取代的酚酸酸性强于母体羧酸;当羟基在羧基的邻位时,羟基和羧基负离子形成分子内氢键,增强了羧基负离子的稳定性,有利于羧酸的电离,使酸性明显增强。羟基在苯环上不同位置的酚酸酸性顺序为:邻位> 间位> 对位。

(2)醇酸的脱水反应 醇酸受热能发生脱水反应,羟基的位置不同,得到的产物也不同。α-醇酸受热一般发生分子间交叉脱水反应,生成交酯:

CH 3COOH

CH 2COOH OH OH CH 3OH CH 2COOH

COOH

CH 3CH 2CH COOH

CH 2

pKa 4.75 3.83 4.88 4.51 3.87

R -C H C OOH X OH -R -C H C OOH OH +X -`R R C O +HCN `R R C CN OH `R R C COOH OH 水解Br-CHR`COOC 2H 5Zn +Br-Zn-CHR`-COOC 2H 5RCHO

H 2O R-CH-CHR`C-OC 2H 5OH

O

α-醇酸 交酯

β-醇酸受热易发生分子内脱水,生成α ,β-不饱和羧酸:

(3) α-醇酸的分解反应 α-醇酸在稀硫酸的作用下,容易发生分解反应,生成醛和甲酸。例如:

(4) α-醇酸的氧化反应 α-醇酸中的羟基由于受羧基的影响,比醇中的羟基更容易氧化。如乳酸在弱氧化剂条件下就能被氧化生成丙酮酸:

生物体内的多种醇酸在酶的催化下,也能发生类似的反应。例如:

(5) 酚酸的脱羧反应 羟基在羧基的邻、对位的酚酸,受热易发生脱羧反应生成酚。

13.7.4重要的羟基酸

1.乳酸(α-羟基丙酸)

2.酒石酸(2,3-二羟基丁二酸)

CH O

O O

O

R

R

CH O O

R H

O H CH

O

H O R

H +H 2O

CH 3CH COOH 稀CH 3CHO HCOOH +O

CH 3CCOOH

Ag +(NH 3)2

COOH

CH CH 3

CH CH 2

COOH

CH

CH

COOH

CH 3

CH 3

H 2O

+COOH CH CH 3HOOCCH CHCOOH

CH 3C O Cl

Br CH 2C O CH 3C O

Cl CH 3

3.柠檬酸(3-羟基-3-羧基戊二酸) 4.水杨酸(邻羟基苯甲酸)

水杨酸及其衍生物有杀菌防腐、镇痛解热和抗风湿作用,乙酰水杨酸就是熟知的解热镇痛药阿司匹林。

水杨酸 乙酰水杨酸

(二) 羧酸衍生物

羧酸衍生物主要有酰卤、酸酐、酯和酰胺,它们都是含有酰基的化合物。羧酸衍生物反应活性很高,可以转变成多种其它化合物,是十分重要的有机合成中间体。本节主要讨论酰卤、酸酐、酯的结构与性质,酰胺将在第九章中讨论。 13.8羧酸衍生物的命名

酰卤根据酰基和卤原子来命名,称为“某酰卤”。 例如:

乙酰氯 丙酰溴 对甲基苯甲酰氯

酸酐根据相应的羧酸命名。两个相同羧酸形成的酸酐为简单酸酐,称为“某酸酐”,简称“某酐”;两个不相同羧酸形成的酸酐为混合酸酐,称为“某酸某酸酐”,简称“某某酐”;二元羧酸分子内失去一分子水形成的酸酐为内酐,称为“某二酸酐”。例如:

乙(酸)酐 乙(酸)丙(酸)酐 邻苯二甲酸酐

酯根据形成它的羧酸和醇来命名,称为“某酸某酯”。例如:

C O C CH 3CH 3O C O C

CH 3CH 2CH 3O C O C COOH

OCOCH 3C

H N + (CH 3CO)2O

OH COOH

乙酸甲酯 乙酸乙酯 甲酸乙酯

13. 9羧酸衍生物的物理性质

室温下,低级的酰氯和酸酐都是无色且对粘膜有刺激性的液体,高级的酰氯和酸酐为白色固体,内酐也是固体。酰氯和酸酐的沸点比分子量相近的羧酸低,这是因为它们的分子间不能通过氢键缔和的缘故。

室温下,大多数常见的酯都是液体,低级的酯具有花果香味。如乙酸异戊酯有香蕉香味(俗称香蕉水);正戊酸异戊酯有苹果香味;甲酸苯乙酯有野玫瑰香味;丁酸甲酯有菠萝香味等。许多花和水果的香味都与酯有关,因此酯多用于香料工业。

羧酸衍生物一般都难溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯等有机溶剂。

13.10羧酸衍生物的化学性质

羧酸衍生物由于结构相似,因此化学性质也有相似之处,只是在反应活性上有较大的差异。化学反应的活性次序为:酰氯>酸酐>酯≥酰胺 13.10.1水解反应

酰氯、酸酐、酯都可水解生成相应的羧酸。低级的酰卤遇水迅速反应,高级的酰卤由于在水中溶解度较小,水解反应速度较慢;多数酸酐由于不溶于水,在冷水中缓慢水解,在热水中迅速反应;酯的水解只有在酸或碱的催化下才能顺利进行。

酯的水解在理论上和生产上都有重要意义。酸催化下的水解是酯化反应的逆反应,水解不能进行完全。碱催化下的水解生成的羧酸可与碱生成盐而从平衡体系中除去,所以水解反应可以进行到底。酯的碱性水解反应也称为皂化。

+H O O R

R 'H +

O O R

+R 'OH

H

H C O OC 2H 5

CH 3C O OC 2H 5

CH 3C O O CH 3

+R C O Cl

R R 'O C O C O R R '

O C O H +R 'COOH

R 'OH R C O HCl OH OH

13第十三章羧酸及其衍生物含答案

1 【作业题】 1. 命名或写出结构 (1)(2)H 2C CHCH 2COOH (3) (CH 3CO)2O CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH (6)C O N 3C 2H 5 CH 3C O CH 3 CH CH 2CH 3COOCH 3 (5)(4) COBr O 2N Cl 2,2,3-三甲基丁酸3-丁烯酸 乙酸酐 N -甲基-N -乙基苯甲酰胺 3-甲基-2-乙基-4-戊酮酸甲酯 3-硝基-5-氯苯甲酰溴 (7) 2-甲基顺丁烯二酸酐 (8) 邻苯二甲酰亚胺 (9) 对氨基苯甲酸乙酯 C O C NH C HC C H 3C O O C O H 2N COOC 2H 52. 排列下列各组化合物酸性由强到弱的顺序: (1) ( c )>( a ) >( d )>( b ) a. b. c. d. COOH OH COOH COOH 32OCH 3 (2) ( b )>( a ) >( c )>( d ) a. b. c. d.FCH 2COOH NCCH 2COOH ClCH 2COOH (CH 3)2CHCH 2COOH 3. 排列下列各组化合物在碱性条件下水解反应活性由高到低的顺序: (1)( a )>( c ) >( d )>( b ) a. b. c. d. COCl CONH 2 COOCH 3 COOCH(CH 3)2 (2)( a )>( b ) >( c )>( d )

2 COOCH 3 O 2N COOCH 3 Cl COOCH 3H 3CO COOCH 3 a. b.c. d. 4. 完成下列反应 CH COOH H 3C CH CH 3CH 2OH H 3C CH 3 COOH H 3C (1) ( ) ( ) ( )( )CH 3 CONH 2 H 3C CH 3 CH 2OH H 3C (2) COOH COOH ( )COOH C CH 3 H 3C 3Br ( )C CH 3 H 3C CH 3COCl SOCl 2 ( )322 ( )Mg ①CO 2②/H 3O C CH 3 H 3C CH 3 COOH C CH 3 H 3C 3CONHCH(CH 3)2 (3) ( )CH 3CH 2MgBr 3干醚 ①②H 3O CH 3CH 2CHCH 3 Br Mg ( )( )①2干醚 ②H 3O ( )SOCl 2 ( )NH 3 ( ) CH 3CH 2CHCH 3PBr CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 3 CH 3CH 2CHCH 3 2 (4) (5) CCOOC 2H 5CCOOC 2H 5 + ( ) COOC 2H 5COOC 2H 5

《有机化学》练习题(大学)(九)羧酸及其衍生物

第十四章 羧酸及其衍生物 一选择题 1. 比较化合物乙酸(I)、乙醚(II)、苯酚(III)、碳酸(IV)的酸性大小是: (A) I>III>II>IV (B) I>II>IV>III (C) I>IV>III>II (D) I>III>IV>II 2. 下列反应应用何种试剂完成 (A) LiAlH 4 (B) NaBH 4 (C) Na + EtOH (D) Pt/H 2 3. 比较取代羧酸FCH 2COOH(I),ClCH 2COOH(II),BrCH 2COOH(III),ICH 2COOH(IV)的酸性大小是: (A) I>II>III>IV (B) IV>III>II>I (C) II>III>IV>I (D) IV>I>II>III 4.戊二酸受热(300 C)后发生什么变化 (A) 失水成酐 (B) 失羧成一元酸 (C) 失水失羧成环酮 (D) 失水失羧成烃 5. 哪种羧酸衍生物具有愉快的香味 (A) 酸酐 (B) 酰氯 (C) 酰胺 (D) 酯 6. 有强大爆炸力的三硝基甘油属于下列哪类物质: (A) 酸 (B) 碱 (C) 脂 (D) 酯 7. 增塑剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)是由下列哪两种物质合成的: (A) 丁醇和邻苯二甲酸酐(B) 丁酸和邻苯二酚 (C) 邻苯二甲酸酐和氯丁烷 (D) 邻苯二酚和甲酸丁酯 8.下列反应经过的主要活性中间体是: (A) 碳正离子(或离子对中,碳原子为正电一端) (B) 碳负离子(及烯醇盐负离子碎片) (C) 卡宾(即碳烯Carbene) (D) 乃春(即氮烯Nitrene) (E) 苯炔(Benzyne) 9. 下列反应经过的主要活性中间体是: (A) 碳正离子(或离子对中碳原子为正电一端) (B) 碳负离子(及烯醇盐负离子碎片) (C) 卡宾(即碳烯Carbene) (D) 氮宾(即氮烯Nitrene) (E) 苯炔(Benzyne) 10. Claisen 酯缩合的缩合剂是强碱 ,用以增长碳链.从反应活性中心看,它们是 (A) 一个羧酸酯出羰基,一个醛出-C (B) 一个羧酸酯出羰基,一个醇出-C (C) 两个羧酸酯,一个出羰基,一个出-C (D) 两个醛或酮,一个出羰基,一个出-C 11. 可以进行分子内酯缩合的二酯是: (A) 丙二酸二乙酯 (B) 丁二酸二乙酯 (C) 对苯二甲酸二乙酯 (D) 己二酸二乙酯 12. 乙酰基水杨酸(Aspirin )的结构是下列何种 2CO 2 +NH 2CONH 2 EtOOCCH 2CH 2CH 2CH 2CO 2Et O CO 2Et NaOEt EtOH CH 3O O O O COOH COOH CH 2C C O A . COOH B . C . D . CH 3 CH 3C O CH

13第十三羧酸及其衍生物(答案)

第 十三 章 羧酸及其衍生物 1 【答案】 1.命名或写出结构式。 (4) COCl O 2N O 2(1) C C H COOH H (3) O N CH 3C 2H 5 CH 3O CH CH 3 CH 2CH 3 COOCH 3 (5)(7) α-甲基丙烯酸甲酯 (8) 对氨基苯甲酸乙酯 (2)H 2C CHCH 2COOH (CH 3CO)2O (6)3-丁烯酸N-甲基 - N - 乙基苯甲酰胺 (E)-3-苯基-2-丙烯酸乙酸酐 3-甲基 - 2 - 乙基 - 4 -戊酮酸甲酯 3,5- 二硝基苯甲酰氯 H 2N COOC 2H 5 C CH 3 COOCH 3 H 2C 2.下列化合物酸性由强到弱的顺序为:( c ) > ( a ) > ( d ) > ( b ) a. b. c. d. COOH OH COOH COOH 32OCH 3 3. 排列下列各组化合物在碱性条件下水解反应活性由高到低的顺序: (1) ( a ) > ( c ) > ( d ) > ( b ) a. b. c. d. COCl CONH 2 COOCH 3 COOCH(CH 3)2 (2) ( e ) > ( a ) > ( b ) > ( c ) > ( d ) a. CH 3CO 2CH 3 b. CH 3CO 2C 2H 5 c. CH 3CO 2CH(CH 3)2 d. CH 3CO 2C(CH 3)3 e. HCOOCH 3

班级 学号 姓名 2 4. 完成下列反应。 (1) C CH 3 H 3C CH 3Br ( )SOCl 2 ( )322 ( )C CH 3 H 3C CH 3 Mg 干醚 ①2②/③H 3O + C CH 3 H 3C CH 3 COCl C CH 3 H 3C CH 3 CONHCH(CH 3)2 CH 3 NH 2 (2) CH 3 CONH 2+NaOBr OH -( ) ①②C 2H 5MgBr/干醚 H 3O PBr 3COOH C 2H 5 (3) O OH C 2H 5 Br C 2H 5 干醚 Mg/①③H 3O + 2 ( ) ( ) ( ) NH 2 Cl (4) +NaOBr - ( ) CONH 2 Cl 5. 用化学方法区别下列化合物。 I /NaOH (1) CH 3CH 2OH CH 3CHO CH 3COCH 3CH 3COOH 2,4-二硝基苯肼 Tollens 黄色黄色× × 黄色× 黄色 黄色 OH COOH COOH CH 2OH (2) NaHCO 3 CO 2 × × 显色 3 ×

第13章 羧酸及其衍生物(答案)

1 第十三章 羧酸及其衍生物 【重点难点】 1.掌握羧酸、羧酸衍生物的命名。 2.掌握羧酸的主要化学性质 2COCl 2O O 2R O 2C O OR'RCH 2C O NHR'RCH 2 C O N R"或 RCH 2了解影响酸性的因素;会排列不同羧酸的酸性强弱次序共熔 ▲3. 掌握羟基酸的命名及主要化学性质 用途:制备 少1个碳原子的羧酸 用途:制备 少1个碳原子的醛RCOOH RCHO CH O C O CH R R CH COOH CH 2 CH 2COOH 2CH 2OH O O CH 2COOH CH 2CH 2OH O O RCHCH 2COOH RCH CHCOOH ,酮

2 4、掌握羧酸衍生物的主要化学性质及相互之间的转化。 【同步例题】 例13.1 命名或写出构造式 C O C O NH (4) COCl O 2N O 2N (5) (1) OH COOH (3) C HC C H 3C O O C O (2) C C H COOH H (6) 邻苯二甲酸酐 (7) α-甲基丙烯酸甲酯 (8) ε-己内酰胺 解:(1) (E)-3-苯基-2-丙烯酸 (2) α-羟基环戊基甲酸 (3) 甲基顺丁烯二酸酐 (4) 3,5-二硝基苯甲酰氯 (5) 邻苯二甲酰亚胺 5 2C O CH C O OR'2OH R C R" R"OH 2OH H 2O/OH (含α-H 的酯) R C R"OH 2 RCH 2

3 (6) C O C O O (7) C CH 3 COOCH 3 H 2C (8) H 2C CH 2CH 2CH 2CH 2C O 例13.2 比较下列化合物的酸性强弱,并按由强到弱排列成序: (1) (A) C 2H 5OH (B) CH 3COOH (C) HOOCCH 2COOH (D) HOOCCOOH (2) (A) Cl 3CCOOH (B) ClCH 2COOH (C) CH 3COOH (D) HOCH 2COOH (3) (A) CH 3CH 2COOH (B) CH 2=CHCOOH (C) CH ≡CCOOH 解:(1) (D) > (C) > (B) > (A)。(甲基是供电子基团,降低酸性;羧基是吸电子 基团,增强酸性) (2)(A) > (B) > (D) > (C)。(-Cl 吸电子诱导效应强于-OH ) (3)(C) > (B) > (A)。(电负性由强到弱顺序为:sp >sp 2>sp 3) 例13.3 用化学方法区别下列化合物 CH 3CH 2 CH 3CHO CH 3COCH 3CH 3 COOH 无 黄 黄 黄无 黄 黄 Ag(NH 3)2OH 例13.4 完成下列各反应式: (1)(2)CH 3CH 2COONa + (3) CH 3 CONH 2+NaOBr OH -O OH C 2H 5 ?(C) Br C 2H 5 干醚??Mg /①③H 3O + 2 ①②(1)(2) (3)CH 3 NH 2 解: C 2H 5MgBr/干醚 (B)H 3O + (A)(C) PBr 3COOH C 2H 5 COOCOC 2H 5

第十二章、羧酸及其衍生物

第十二章 羧酸及其衍生物 1. 用系统法命名下列化合物: (1) CH 3CHCOOH CH 3 (2) CH 3CHCHCOOH Br CH 2CH 3 (3) C H CH 3CH 2 COOH H (4) C C H H COOH (5) COOH COOH (6) COOH CHO (7) CH 3CH(COOH)2 (8) H 2C CH 2 C O O 2 O (9) CICH 2CH 2COOC 6H 5(10) O C O (11) HC N(CH 3)2 O (12) CH 2 C CH 2 C N Br O O (13) CH 3CHCCI CH 3 O (14) CH 3CH 2CHCH 2CONHCH 3 CH 3 (15) C 2H 5OCCI O 2. 写出下列化合物的结构: (1)顺-2-丁烯酸 (2)3-苯基-2-溴丙酸 (2)反-4-叔丁基环己烷羧酸 (4)庚酰氯 (5)邻苯二甲酸酐 (6)碳酸二异丙酯 (7)戊内酰胺 (8)N ,3-二乙基己酰胺 (9)α-苯丙酸苯酯 3. 比较下列化合物酸性的强弱:

(1) CH 3CHCOOH; CH 3CHCOOH; CH 2CH 2COOH F Br Br (2) CH 2CH 2CH 2COOH;HOOCCH 2CH 2COOH;HOOCCH CHCOOH (3) CH 3CH 2COOH;HC CCOOH; CH 2 CHCOOH; N CCOOH (4) COOH NO 2 NO 2 ; COOH ; COOH NO 2 ; COOH CH 3 (5) H 3NCH 2COOH; HOCH 2COOH; HSCH 2COOH + 4. 写出下列反应的主要产物: (1) CH 2CO 2H CH 2CO 2H ΔBa(OH)2 ? (2) (CH 3)2CHOH + CH 3 C CI O ? (3) HC C HC C O O O + CH 3CH 2OH ? (4) CH 2C CH 2 C O O O + 2NH 3 ? (5) 2CH 3CH 2COC 2H 5 O ?NaOC H (R)-2- 辛醇 (S)-2-辛胺(R)-2-辛胺 (16) 5. 完成下列反应: (1) (CH 3)3C CI Mg,无水乙醚 ? CO 2 ? H 3O ?+ (2) CH 3COOH ? 2 ?322

第十章羧酸及其衍生物答案

第十章羧酸及其衍生物答案 1.略 2.(1)乙二酸>丙二酸>甲酸>乙酸>苯酚 (2)F3CCOOH>ClCH2COOH>CH3COOH>C6H5OH>C2H5 OH 3. (1)乙酸 乙醇 乙醛托伦试剂 银镜 NaHCO3 CO 2 4.(1)A.H3+O,B.SOCl2,C.NH3,D.P2O5/△,F. NaOBr/NaOH,G.H2, Pd-BaSO 4 (3) NH3; NH2CONHCONH2

O O O (3) (4) O O O

O (5)CHO+ C2H5OH

中靠氯原子近的羧基的酸性较强。 13. (1)CH3CH2O-的碱性较强。因CH3COO-负离子的负电荷平均分配在两个氧原子上;CH3CH2O-负离子的负电荷定域在一个氧原子上,较不稳定,与质子作用的倾向性较大。 (2)CH3CH2CH2COO->ClCH2CH2COO-(由于Cl的诱导作用而较稳定)。 (3) ClCH2CH2COO-较强;CH3CHClCOO-中,Cl靠近—COO-中心而较稳定。 (4)FCH2COO-较强;F2CHCOO-含有两个F原子之故。 (5)CH3CH2CH2COO-较强;HC≡CCH2COO-中HC≡C—吸电子诱导效应之故。

反应式略。 15. A. CH3COOCH=CH2 B.CH3CH=COOCH3 反应式略。 18.

CH CNa CH 3I CH 3C CH CH 3CH=CH 2 Br 2 CCl 4 CH 3CHBrCH 2Br CH 2 (COOC 2 H 5) 2 C 2H 5ONa CH(COOC 2H 5)2CH(COOC 2H 5)2CH 3CHBrCH 2Br CH 3CHCH 2-CH(COOC 2H 5)2 CH(COOC 2H 5)2 H 3O+ +H 2 ,Lindlar --2+目标产物 3) H CNa CH 3I CH 3C CH CH 3CH=CH 2 Br 2 CCl 4CH 3CHBrCH 2Br CH 2(COOC 2H 5)2C 2H 5ONa CH(COOC 2H 5)2CH(COOC 2H 5)2CH 3CHBrCH 2Br CH 3CHCH 2-CH(COOC 2H 5)2 CH(COOC 2H 5)2H 3O++H 2,Lindlar --2+ 目标产物 3) Br 2CCl 4 CH 2BrCH 2Br CH 2(COOC 2H 5) C 2H 5ONa CH(COOC 2H 5)CH(COOC 2H 5)CH 2BrCH 2Br CH 2CH 2-CH(COOC 2H 5)2CH(COOC 2H 5)2 C 2H 5OH H + CH 2=CH 2 --2+4)

第十一章 第十二章 羧酸 取代酸及羧酸衍生物作业(1)

羧酸取代酸及羧酸衍生物一、命名下列化合物 二. 1.将下列化合物按酸性从强到弱的顺序排列 2.将下列各组化合物按酸性从强到弱的顺序排列 3. 将下列化合物,按α-H 酸性从强到弱顺序排列 4. 将下列化合物,按酸性从强到弱顺序排列 5. 将下列化合物,按酸性从强到弱顺序排列:

6、将下列化合物按酸性大小排列 7. 按酸性由强到弱排列的顺序是: 8. 下列化合物中烯醇式含量最多的是 9.下列化合物酸性由强至弱顺序是 10. 下列化合物的亚甲基活性(或酸性)最强的是 11.将下列化合物,按α-H 酸性从强到弱顺序排列 12. 将下列化合物按烯醇化由易到难排列成序: 13. 下列反应应用何种试剂完成? A、LiAlH 4B、NaBH 4 C、Fe + CH 3 COOH D、Pt + H 2 14. 下面哪些化合物能用NaBH4还原:

15.按α-氢的活性由大到小排列成序: 16、将下列化合物按酸性大小排列 17. 将下列化合物,按α-H 酸性从强到弱顺序排列 三、鉴别 1、用简单化学方法鉴别下列化合物. 2. 用简单化学方法鉴别下列化合物 3. 用简单化学方法鉴别下列化合物. 四、完成下列反应

五、推断结构 1.

3. 可由下列步骤合成止痛药Miltown,写出A,B,C,D的结构式 六、写出下列反应机理(附加题) 七、合成 2. 由苯及其它必要的试剂合成 5. 以丙二酸及C4有机原料合成化合物 6. 由乙酰乙酸乙酯、乙炔和必要的有机、无机试剂合成:

7. 由己二酸及苯甲腈合成 10. 由丙二酸二乙酯和不超过三个碳的原料及必要试剂合成 11. 由苯,丙二酸二乙酯合成5-苯基-1,3-环己二酮。 作业-2 一、将下列化合物,按酸性从强到弱顺序排列。 二.合成 1. 由苯及环己酮合成6-苯基己酸 4. 由不超过两个碳原子的化合物合成N-正丁基异戊酰胺。

第十二章羧酸取代酸及羧酸衍生物作业(1)

羧酸取代酸及羧酸衍生物 (B) (C) (?} (E) 按 a -H 酸性从强到弱顺序排列 COCHj COJCJH5 ,CHaCHCOaCjH, , CH 3CHCO 2C 2H £ 、 CH 3CH 2CO 2C 2H 5 (2} ⑶ (4) 按酸性从强到弱顺序排列 NCCH 2COOH , O 2NCH 2COOH t CH 3CH 2CH 2COOH , HC = CCH 2COOH (D) 1. 、命名下列化合物 Q Q 3. CH J CH J H H COOH 4. /=\ ? /CH i O c -N o CH a HO -CHCH 2COOH 7. 9. 11. o ^HCH 2C ^NH <^NO 2 H 3C _^-C ^N ( C 2HJ 2 CH 2COOH CH 2-^H-OH CH 0 CCH^COjH 1.将下列化合物按酸性从强到弱的顺序排列 COOH NO COOH (B) COOH OCHj COOH (D) (A) 2.将下列各组化合物按酸性从强到弱的顺序排列 HC -C ^O COOH JcOOH COOH (C) 6. COOCH {H 3C)Z N-Q COOH CIH O COOH 3. 将下列化合物, r CH 3CHCO 2C 2H 5 (1) 4. 将下列化合物, (C)

5.将下列化合物,按酸性从强到弱顺序排列:

FCH^COOH , CH 2=CHCH i COOH . NCCH a COOH , (A) (B) (CJ CICH 2COOH , (CH 3)2CHCH 2COOH (D)(E) 6、将下列化合物按酸性大小排列 COOH SH 8.下列化合物中烯醇式含量最多的是 (A) CHaCOC^COCHj (B) CHaCOCHjCOOCHa (C) CH 2{COOCH 3)2 (D)CH 3COCH 3 下列化合物的亚甲基活 性 CH 3COCH 2COCH 3 B CH 3COCH ;CO 2C2H S C. CH 3COCH 2NO 2 11. 将下列化合物,按 a -H 酸性从强到弱顺序排列 CI[3CH 3CHO : CII ^COCII . 3 CH 3CII 2COC1 , (1) ⑵ ⑶ 14.下面哪些化合物能用NaBH4还原: SH COOH OCR, OCH 2 NO 2 (1) (2) ⑶ 7.按酸性由强到弱排列的顺序是: COOH COOH b. COOH COOH 9.下列化合物酸性由强至弱顺序是 COOET CI COOH H COOH B. D. OCHj 10. D. C2H5O2CCH2CO2C2H5 (或酸性)最强的是 (CH 3CO).O . CH 3CII 2CO 2CH 3 : CIl^CI^CO^lI (4) (5) ⑹ 将下列化合物按烯醇化由易到难排列成序: O 0 o O Il II n i\ CHsCCHjCCHs B 匚如匚出匚0匚沁 彳 下列反应应用何种试剂完成? HO —*■ 12. 13. A 、LiAIH 4 B 、NaBH 4 O O II II C CHiCCHjCCtHt COOC 日 g C 、Fe + CH 3COOH D. D 、Pt + H 2 o I! CHgCCHj

大学有机化学第十章羧酸及其衍生物

第十章 羧酸及其衍生物 10.1用系统命名法命名(如有俗名请注出)或写出结构式 a. (CH 3)2CHCOOH b. OH COOH c. d.CH 3CHCH 2COOH Br e.CH 3CH 2CH 2COCl f.(CH 3CH 2CH 2CO)2O g. h.CH 3CH 2CH 2OCOCH 3 i. CONH 2 j. HOOCC=CCOOH k. 邻苯二甲酸二甲酯 l. 甲酸异丙酯 CH 3CH=CHCOOH CH 3 CH 2COOC 2H 5 n. 尿素 o. 草酸 p. 甲酸 q. 琥珀酸 r. 富马酸 s. 苯甲酰基 t. 乙酰基 答案:a. 2-甲基丙酸 (异丁酸) b. 邻羟基苯甲酸(水杨酸) c. 2-丁烯酸 d 3-溴丁酸 e. 丁酰氯 f. 丁酸酐 g. 丙酸乙酯 h. 乙酸丙酯 i. 苯甲酰胺 j. 顺丁烯二酸 s. C O t. H 3C O k. COOCH 3 COOCH 3 l. HCOOCH(CH 3)2 m.CH 3CH 2CONHCH 3 n.NH 2CONH 2o.HCOOH p.HOOCCH 2CH 2COOH q.HOOCCOO H r.HOOC C C H COOH 10.2 将下列化合物按酸性增强的顺序排列: a. CH 3CH 2CHBrCO 2H b. CH 3CHBrCH 2CO 2H c. CH 3CH 2CH 2CO 2H d. CH 3CH 2CH 2CH 2OH e. C 6H 5OH f. H 2CO 3 g. Br 3CCO 2H h. H 2O 答案: 酸性排序 g > a > b > c > f > e > h > d 10.3写出下列反应的主要产物 a. 22724 b.(CH 3)2CHOH + COCl H 3C c. HOCH 2CH 2COOH LiAlH 4 d.NCCH 2CH 2CN + H 2O NaOH H + e. CH 2COOH CH 2COOH Ba(OH)2 f. CH 3COCl + CH 3 AlCl 3 g. (CH 3CO)2O +OH h. CH 3CH 2COOC 2H 5 NaOC 2H 5

第13章 羧酸衍生物

第13章 羧酸衍生物 §13.1 命名、结构及其物理性质 13.1.1 羧酸衍生物的命名和结构 1、羧酸衍生物的定义 羧基中的羟基被其他原子或基团(卤素-X 、酰氧基RCOO —(羧酸根)、烷氧基-OR ’、氨基-NH 2)取代后的生成物它们都含酰基R -C =O ,统称酰基化合物。而羧酸衍生物指那些经水解能转变成羧酸的化合物。 2、羧酸衍生物的结构和分类 R C O X R C O O C O R R C O O R R C O NH 2(R) R C N 酰卤 酸酐 酯 酰胺 腈 酰基中羰基碳原子为sp 2 杂化,具有平面结构,未参与杂化的p 轨道与氧原子p 轨道重叠形成π键。与酰基直接相连的杂原子(X 、O 、N )上都具有未共用电子对,它们所占据的p 轨道与羰基的π轨道形成p-π共轭体系,未共用电子对向羰基离域,使C-L 键具有部分双键的性质。 3、命名 (1)酰卤 在命名时可作为酰基的卤化物,在酰基后加卤素的名称即可。 如: (2)酸酐 由两个羧酸的名称加上“酐”字来命名。相同羧酸形成的酸酐称为单酐;不同羧酸形成的酸酐称为混酐。混酐命名时,通常简单的羧酸写在前面,复杂的羧酸写在后面。如:

CH 3C O CH 3 C O O CH 3 C O CH 3C O CH 2 O C C O O 乙酸酐 乙丙酸酐 邻苯二甲酸酐 (3)酯 a )一元醇酯由相应的羧酸和醇中的烃基名称组合后加“酯”字来命名,酸的部分包括酰基C 原子。 如: b )多元醇酯由先写醇名后面接酸名,最后加酯。如: c )分子中含有―CO―O―结构的环状化合物称为内酯,内酯需标明羟基的位次。如: (4)酰胺 a )命名时把羧酸名称放在前面将相应的酸字改为酰胺即可; b )由酰基和胺或某胺组成。若氮原子上连有取代基,在取代基名称前加“N”标记,表示该取代基连在氮原子上; c )分子中含有―CO―NH―结构的环状化合物称为内酰胺。 CH 3 C O NH C O N (CH 3) 2NO 2 N CH 3 O 乙酰苯胺 N,N —二甲基—3—硝基苯甲酰胺 N —甲基—5 —己内酰胺 CH 3 (5)腈 a )命名时要把CN 中的碳原子计算在内,并从此碳原子开始编号,根据腈分子中所含碳原子的数称为某腈; b )或以烃作为母体,氰基作为取代基,此时氰基碳原子不计在内。

第十章 羧酸及其衍生物

第十章 羧酸及其衍生物 1.命名下列化合物或写出结构式 OH COOC 2H 5 (1) (2) COCl C 2H 5O O O (3) (4)丁二酰亚胺;(5)α-甲基丙烯酸甲酯;(6)亚油酸;(7)柠檬酸;(8)苹果酸; 解: (1) 邻羟基苯甲酸乙酯 (2) 对乙氧基苯甲酰氯 (3) γ-戊内酯 (4) N H O O (5) CH 2=CCH 3COOCH 3 (7) (6) HOOCCH 22COOH OH COOH O OH (8)HOOCCH(OH)CH 2COOH 2.写出丙酸与下列试剂反应的主要产物。 (1) NaHCO 3 (2) SOCl 2,Δ (3)(CH 3CO)2O ,Δ (4)C 2H 5OH ,少量浓H 2SO 4,Δ (5)NH 3,Δ (6)LiAlH 4,干醚,然后H 3O + (7)B 2H 6-THF ,然后H 2O (8)HgO,Br 2, Δ (9) 催化量P ,Cl 2,Δ (10)PBr 3, Δ 解:(1) CH 3CH 2CONa (2) CH 3CH 2COCl (3) CH 3CH 2COOCCH 3 (4) CH 3CH 2COOCH 2CH 3 (5) CH 3CH 2CONH 2 (6) CH 3CH 2CH 2OH (7) CH 3CH 2CH 2OH (8) CH 3CH 2Br (9) CH 3CH 2CH 2Cl (10) CH 3CH 2COBr 3.写出丙酰氯与下列试剂反应的主要产物 (1)H 2O ,Δ (2)C 2H 5OH ,Δ (3)C 6H 5OH ,Δ (4)CH 3NH 2,Δ (5)C 6H 5NH 2,Δ (6)H 2,Pd (7) H 2,Pd/BaSO 4,S-喹啉 (8)2CH 3CH 2MgBr,干醚,然后H 3O + (9)(C 2H 5)2CuLi / Et 2O (10)(CH 3CH 2CH 2)2CuLi,乙醚 解: (1) CH 3CH 2COOH (2) CH 3CH 2COOC 2H 5 (3) CH 3CH 2COOC 6H 5 (4) CH 3CH 2CONHCH 3 (5) CH 3CH 2CONHC 6H 5 (6) CH 3CH 2CH 2OH (7) CH 3CH 2CHO (8) CH 3CH 2COH(CH 2CH 3)2 (9) CH 3CH 2COC 2H 5 (10) CH 3CH 2COCH 2CH 2CH 3 4.写出苯甲酰胺与下列试剂反应的主要产物 (1)H 2O ,H +,Δ (2)H 2O ,HO -,Δ (3)C 2H 5OH ,H +,Δ (4)LiAlH 4,乙醚,然后H 3O + (5)P 2O 5,Δ 解: (1) (2)(3) (4) (5) COOH COO - COOC 2H 5 CH 2NH 2 CN 5.用简单的化学方法鉴别下列各组化合物 (1)A .甲酸 B.丙酸 C.丙二酸 D. 丙烯酸 (2)A .甲基丙烯酸甲酯 B.乙酸丁酯 C. 丁酸乙酯

第十三章 羧酸及其衍生物

第十三章 羧酸及其衍生物 (一) 羧酸 1、羧酸的结构、分类和命名 2、羧酸的制备:从伯醇或醛制备;烃的氧化;由水解制备;从格氏试剂制备 3、羧酸的物理性质 4、羧酸的化学性质 (1) 酸性和成盐; (2) α-氢的卤代,取代酸及其酸性,诱导效应; (3) 羧酸衍生物的生成; (4) 羧酸的还原; (5) 脱羧反应 5、重要的一元羧酸和二元羧酸 6、羟基酸 :分类和命名;制法;物理性质和化学性质(脱水反应) (二)羧酸衍生物 7、羧酸衍生物的结构和命名 8、羧酸衍生物的物理性质 9、羧酸衍生物的化学性质 (1) 亲核取代(加成-消除)反应:衍生物的水解、醇解、氨解反应及与格氏试剂的 反应 (2) 还原反应; (3) Hofmann 降级反应 10、碳酸衍生物简介 基本要求: 1.熟练掌握羧酸及其衍生物的命名。 2.掌握羧酸及衍生物的结构和制备方法,了解重要的羧酸及其用途。 3.掌握羧酸及衍生物的物理性质的变化规律及氢键缔合对物理性质的影响(指羧酸及酰胺)。 4.熟练掌握羧酸的化学性质,掌握电子效应对取代羧酸酸性的影响。 5.掌握羟基酸的分类、命名、制法,熟练掌握其化学性质。 6.熟练掌握羧酸衍生物的化学性质,深刻理解酰基碳上亲核加成-消除反应的机理,掌握反应活性规律,深刻理解Hofmann 重排反应的立体化学。 (一) 羧 酸 13.1羧酸的结构,分类和命名 13.1.1羧酸的结构 羧酸是由羟基和羰基组成的,羧基是羧酸的官能团,羧基的结构为一 P-π共轭体系。 当羧基电离成负离子后,氧原子上带一个负电荷,更有利于共轭,故羧酸易离解成负离子。 R sp 2共轭体系 P-π

第十章羧酸及其衍生物

第13章 羧酸 学习要求: 1. 掌握羧基的结构和羧酸的化学性质 2. 掌握诱导效应和共轭效应对羧酸酸性的影响 3. 掌握羧酸的制备方法以及重要的羧酸的主要用途 4. 掌握二元羧酸取代羧酸的特性反应 分子中含有羧基(-COOH )的一类化合物称为羧酸(Carboxylic acid )。羧基是羰酸 的官能团。除甲酸外,羧酸可看作是烃的羧基衍生物,其通式为:按羧基所连的烃基种类不同,羧酸可分为脂肪族羧酸、脂环族羧酸和芳香族羧酸。按烃基是否饱和,可分为饱和羧酸和不饱和羧酸。按羧酸分子中所含羧基的数目不同,又可分为一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸等。二元及二元以上羧酸统称为多元羧酸。 羧基中的碳原子也是sp 2杂化方式成键的,它用三个sp 2杂化轨道分别与-OH的氧原子,羰基的氧原子和一个烃基的碳原子(也可以是一个氢原子)以σ键相结合,且这三个σ键在同一平面内。羰基碳原子上未参与杂化的p 轨道与羰基氧原子的p 轨道相互交盖而形成π键。-OH氧原子上的带有未共用电子对的p 轨道可以与π键形成p -π共轭体系,发生电子离域。 R H .. 13.1 羧酸的物理性质 甲酸、乙酸、丙酸是具有刺激性臭味的液体,丁酸至壬酸是具有腐败气味的油状液体,癸酸以上的正构羧酸是无臭的固体。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸都是结晶固体。 由于羧酸是个亲水基团,可和水形成氢键。甲酸至丁酸能与水混溶。从戊酸开始随相对分子质量增加,分子中非极性烃基增大,水溶性迅速降低。癸酸以上的羧酸不溶于水。脂肪族一元羧酸一般都能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中。低级的饱和二元羧酸也可溶于水,并随碳链的增长而溶解度降低。芳酸的水溶性极微。 饱和一元脂肪酸,除甲酸、乙酸的相对密度大于1外,其它羧酸的相对密度都小于1。二元羧酸和芳酸的相对密度都大于1。 饱和一元羧酸的沸点随相对分子质量的增加而增高。羧酸的沸点比相对分子质量相同或相近的醇的沸点高。例如,甲酸和乙醇的相对分子质量均为46,而甲酸的沸点为100.7℃,乙醇的沸点为78℃;又如乙酸和丙醇的相对分子质量均为60,而乙酸的沸点为118℃,正丙醇的沸点为97.2℃。这是由于羧酸分子之间能由两个氢键互相结合形成双分子缔和二聚体。在固态和液态,羧酸主要以二聚体形式存在。据物理方法测定证明,甲酸、乙酸等低级的羧酸,在气相时仍以双分子缔和状态存在。 O R C O H O O C R H 羧酸的熔点随着碳原子数的增加而呈锯齿状上升。含偶数碳原子的羧酸的熔点比相邻两个奇数碳原子的羧酸的熔点高。如图13-1。这是因为偶数碳原子的羧酸分子的对称性较高,晶体排列比较紧密的缘故。 RCOH O

第13章羧酸及其衍生物

第十三章 羧酸及其衍生物 1.用系统命名法命名下列化合物: 1.CH 3(CH 2)4COOH 2.CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH 3.CH 3CHClCOOH 4. COOH 5. CH 2=CHCH 2COOH 6. COOH 7. 10. (CH 3CO)2O 11. O CO CH 3 12. HCON(CH 3)2 13. COOH 2N O 2N 14. CO NH 3,5-二硝基苯甲酸 邻苯二甲酰亚胺 15. CH 3CHCHCOOH CH 3 OH 16. OH COOH 2-甲基-3-羟基丁酸 1-羟基-环戊基甲酸 2.写出下列化合物的构造式: (1)草酸 (2)马来酸 (3)肉硅酸 (4)硬脂酸 HOOCCOOH C C H H COOH COOH CH=CHCOOH CH 3(CH 2)16COOH

(5)α-甲基丙烯酸甲酯 (6)邻苯二甲酸酐 (7)乙酰苯胺 (8)过氧化苯甲酰胺 CH 2=C CH 3 COOCH 3 CO O NHCOCH 3 C O O OO C O CO O CO n CH 2 CH O C O CH 3 []n 3.写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元酸的所有异构体(包括顺反异构)的结构式,并指出那些容易生成酸酐: 有三种异构体:2-戊烯-1,5-二酸;2-甲基-顺丁烯二酸;2-甲基-反丁烯二酸。其中2-甲基-顺丁烯二酸易于生成酸酐。 C C H COOH COOH C C H COOH CH 3 HOOC CH 3 HOOC CH=CHCH 2COOH 2-戊烯-1,5-二酸; 2-甲基-顺丁烯二酸; 2-甲基-反丁烯二酸 4. 比较下列各组化合物的酸性强度: 1. 醋酸, 丙二酸, 草酸, 苯酚, 甲酸 3COOH ,HOOCCOOH HOOCCH 2COOH ,, OH , HCOOH HOOCCOOH HOOCCH 2COOH HCOOH OH CH 3COOH > > > > 2. C 6H 5OH ,CH 3COOH ,F 3CCOOH ,ClCH 2COOH ,C 2H 5OH F 3CCOOH ClCH 2COOH CH 3COOH C 6H 5OH C 2H 5OH >> >> 3. NO 2 COOH COOH NO 2 COOH OH OH COOH COOH COOH OH OH > >> > 3. . C 6H 5OH ,CH 3COOH ,F 3CCOOH ,ClCH 2COOH ,C 2H 5OH F 3CCOOH ClCH 2COOH CH 3COOH C 6H 5 OH C 2H 5 OH > >> >3. NO 2 COOH COOH NO 2 COOH OH OH NO 2 COOH COOH NO 2 COOH OH OH > >> >

第十三章 羧酸衍生物

第十三章 羧酸衍生物 1. 说明下列名词: 酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。 答案: 酯:是指酸和醇之间脱水后的生成物,它包括无机酸酯和有机酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。 油酯:是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物,通常称为甘油三酯。 皂化值:是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。油脂在碱催化下水解反应称为皂化。 干性:是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。油的这种结膜牲叫做干性。干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。 碘值:是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C 键的加成反应所能吸叫的碘的质量(克)。碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低,它是油脂分析的一项重要指标。 非离子型洗涤剂:是指一类中性的具有 OCH 2CH 2 OH n 结构单元的 即告醚表面活性剂。最常用的非离子型洗涤剂为 C 8H 17 OCH 2CH 2 OH n 2. 试用方程式表示下列化合物的合成路线: (1) 由氯丙烷合成丁酰胺; (2) 由丁酰胺合成丙胺; (3) 由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威” 答案: (1) CH 3CH 2CH 2Cl CH 3CH 2CH 2CONH 2 CH 3CH 2CH 2Cl 乙醚 CH 3CH 2CH 2MgCl CH 3CH 2CH 2COOH NH 3 CH 3CH 2CH 2COONH 4 CH 3CH 2CH 2CONH 2+ H 2O (2)

CH 3CH 2CH 2CONH 2CH 3CH 2CH 2NH 2CH 3CH 2CH 2CONH 2 NaOH CH 3CH 2CH 2CONHNa Br 2 CH 3CH 2CH 2CONHBr NaOH -HBr CH 3CH 2CH 2CON CH 3CH 2CH 2N C O H 3O + CH 3CH 2CH 2NH 2 (3) COCl 2+CH 3NH 2 ClCNHCH 3 O Cl OCONHCH 3Cl OH 3. 用简单的反应来区别下列各组化合物: 答案:

第十三章羧酸及其衍生物课后答案

第十三章 羧酸及其衍生物 一、 用系统命名法命名下列化合物: 1.CH 3(CH 2)4COOH 2.CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH 3.CH 3CHClCOOH 4. COOH 5. CH 2=CHCH 2COOH 6. COOH 7. CH 3 COOCH 3 8. HOOC COOH 9. CH 2COOH 10(CH 3CO)2O 11O CO CH 3 12. HCON(CH 3)2 13. COOH O 2N O 2N 14. CO NH 3,5-二硝基苯甲酸 邻苯二甲酰亚胺 15. CH 3CHCHCOOH CH 3 OH 16. OH COOH 2-甲基-3-羟基丁酸 1-羟基-环己基甲酸 二、 写出下列化合物的构造式: 1.草酸 2,马来酸 3,肉硅酸 4,硬脂酸 HOOCCOOH C C H H COOH COOH CH=CHCOOH CH 3(CH 2)16COOH 5.α-甲基丙烯酸甲酯 6,邻苯二甲酸酐 7,乙酰苯胺 8。过氧化苯甲酰胺 己酸 2,2,3-三甲基丁酸 2-氯丙酸 2-萘甲酸 3-丁烯酸 环己烷甲酸 对甲基甲酸甲酯 对苯二甲酸 1-萘乙酸 乙酸酐 2-甲基顺丁烯二酸酐 N,N-2-甲基甲酰胺

CH 2=C CH 3 COOCH 3 CO O NHCOCH 3 O O OO NH C O H 2NCOOC 2H 5 C C NH O O O H 2N C NH 2 NH CO O CO n CH 2 CH O C O CH 3 []n 三、写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元酸的所有异构体(包括顺反异构)的结构式,并指出那些容易生成酸酐: 解:有三种异构体:2-戊烯-1,5-二酸;2-甲基-顺丁烯二酸;2-甲基-反丁烯二酸。其中2-甲基-顺丁烯二酸易于生成酸酐。 C C H COOH COOH C C H COOH CH 3 HOOC CH 3 HOOC CH=CHCH 2COOH 2-戊烯-1,5-二酸;2-甲基-顺丁烯二酸;2-甲基-反丁烯二酸 四、比较下列各组化合物的酸性强度: 1,醋酸, 丙二酸, 草酸, 苯酚, 甲酸 CH 3COOH , HOOCCOOH HOOCCH 2COOH , , OH , HCOOH HOOCCOOH HOOCCH 2COOH HCOOH OH CH 3COOH > > > > 9.ε-己内酰胺 10,氨基甲酸乙酯11,丙二酰脲 12,胍 13,聚马来酸酐 14,聚乙酸乙烯酯 酸性强度顺序:

第十三章羧酸衍生物

第十三章 羧酸衍生物 [教学目的要求]: 1、掌握羧酸衍生物的分类和命名; 2、了解羧酸衍生物的光谱性质; 3、掌握羧酸衍生物化学性质的共性与特性; 4、了解油脂的结构和性质,肥皂的去污原理及合成洗涤剂的类型; 5、掌握酯的水解历程,了解其氨解、醇解历程; 6、掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用; 7、了解一些重要的碳酸衍生物的用途; 8、掌握有机合成的方法和合成路线的选择。 羧酸衍生物是羧酸分子中的羟基被取代后的产物,重要的羧酸衍生物有酰卤,酸酐,酯,酰胺。 第一节 羧酸衍生物 一、分类和命名 羧酸衍生物在结构上的共同特点是都含有酰基( ) ,酰基与其所连的基团都能形成P-π共轭体系。 酰卤和酰胺根据酰基称为某酰某。 酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。例如: 酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。例如: R C O R P π共轭体系 (1)与酰基相连的原子的电负性都比碳大,故有 效应 I (2)(3)L 和碳相连的原子上有未共用电子对,故具有+ C 当+ C >I 时,反应活性将降低 时,反应活性将增大 当+ C I

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