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课件有机化学第12章 羧酸及衍生物

课件有机化学第12章 羧酸及衍生物

O H3C C O
H H
O C O
6
CH3
乙酸的二缔合体
12.2 羧酸的化学性质
7
12.2 羧酸的化学性质
1. 酸性
R C O R C O
• 酸性比醇强得多 O O • 仍是一种弱酸 • 一元饱和脂肪族羧酸的pKa值一般在3~5之间
pKa
HCl -7
CH3COOH CH3CH2OH 4.72 16
H+
-H 2O
OH C OCH 2 CH 3
-H +
O C OCH 2 CH 3
14
加成－消除机理
Example
O C OH H2SO4 O C OC2 H5
+ C2H5OH
+ H2O
CH3 CH2 CH2 CH3COCl 或 (CH3CO)2O
O C ONa
+ CH3I
CH3 CH2 CH2 O C OC2 H5
酸性
8
取代基对羧酸酸性的影响
Structure pKa 1.26 2.85 4.72
• 吸电子取代基使酸性增强 • 给电子取代基使酸性减弱
Cl2CHCOOH ClCH2COOH CH3COOH
O
吸电子基
O
给电子基
C O
C O
吸电子取代基 提高羧酸盐稳定性
给电子取代基 降低羧酸盐稳定性
9
羧酸的酸性反应
H2SO4
CH3CO2CH2CH3 + H2O
O HOCH2CH2CH2COH
O O
13
反应机理（掌握）
O C OH H+ OH C OH 慢 OH C H OH 2 C OH OCH 2 CH 3 OH O CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 OH

3.4 羧酸 羧酸衍生物 课件(共53张PPT) 人教版(2019)选择性必修三

3.4 羧酸 羧酸衍生物 课件(共53张PPT) 人教版(2019)选择性必修三

思考：尿素的水解产物是什么？
O NH2—C—NH2＋2H2O
催化剂 △
CO2＋H2O
H×2CO3＋2NH3
O
催化剂
NH2—C—NH2＋H2O △ CO2＋2NH3
氨
胺
酰胺
铵盐
组成元素
N、H
C、N、H
C、O、N、H N、H及其他元素
结构特点
NH3 三角锥形分子
R-NH2 含有氨基
O
R C NH2 含有酰胺基
C
A．20种 B．24种 C．28种 D．32种
(CH3)3NHCl
酰胺的定义、结构、官能团
➢ 定义：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。
O
➢ 结构：其结构一般表示为 R—C—NH2
O 酰基 R—C—
O 酰胺基 —C—NH2
常见的酰胺： O CH3—C—NH2 乙酰胺
O —C—NH2
苯甲酰胺
O H—C—N(CH3)2
N,N-二甲基甲酰胺
Cl OH
O OH H C C CH3
CH3
【练习】书写下列酯水解方程式
OO
O OCCH3
OO H [ OCH2CH2OC(CH2)2C ] n
－ －
OO OO
OO OO
OO
OO
OO
OO
【练习】书写下列酯在NaOH溶液中水解方程式
O C C OCH3 CH2
OO
O OCCH3
HO
CH2OOCH
Cl Cl O C OC5H11
C17H33COOCH2 |
C17H33COOCH ＋ 3H2
| C17H33COOCH2
油酸甘油酯

[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件

[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件

强、宽谱带
NMR：
-COOH 上质子的化学位移9.5～13ppm
-
11
§13.3 羧酸的化学性质
-COOH的结构: C（近似）sp2杂化
O
O
P-π共轭,羟基、
R
C O
R H
C
O.. H
羰基不是独立的
H离解后负电荷为- 三原子共同承担
12
O
O-
RC
RC
O-
O
共 振酸 结根 构的 式
亲核试剂进攻生成羧酸衍生物
反丁烯二酸 (富马酸)
-
6
§13.2 羧酸的物理性质和波谱性质
• C1～3：无色透明液体 C4～10： 油状液体 C10以上：蜡状固体。 • 饱和一元羧酸的沸点随分子量的增加而升高。
分子量相近时，沸点：羧酸＞醇。
原因：羧酸氢键较稳定，并形成双分子缔合。
O HO
H3CC OH
CCH3 O
例：甲酸 (101℃) > 乙醇 (78℃)
解： -Cl 连在开链烃上主要为诱导效应，距离越近作用越大。
酸性：CH3CHClCOOH > CH2ClCH2COOH
-
18
例：比较酸性
COOH
COOHCOOH COOH
OC3H HO
H2N
解：供电子强弱顺序：-NH2 > -OH > -OCH3 都使酸性减弱
COOH COOH COOH COOH
-
30
二.由烃氧化制备
CH 3
KMnO4
H+
COOH
烯烃、有α-H的烷基苯氧化
三.由R-MgX制备
R-MgX + O=C=O

羧酸及其衍生物ppt课件

羧酸及其衍生物ppt课件
RCOCl + R'MgCl
RCOOR"+ R'MgCl
RCOR' (fast)
RCOR'
(1) R'MgCl (2) H2O
R' R C OH R'
酸酐与Grignard 试剂的反应在低温下也可得到酮。
2.2.3 还原
催化氢化或用LiAlH4作还原剂，酰卤、酸酐、酯可被还原成醇，酰胺 则被还原成胺。 2.2.4 酯的缩合反应 • Claisen缩合:
2.2 化学性质 2.2.1 亲核取代反应 （水解、醇解、氨解等）
O R C
L
O O
+
Nu
R
C Nu
L
RCNu
+
L
反应活性： RCOCl > (RCO)2O > RCOOR’ > RCONH2 > RCONR’2
水解： RCOCl (RCO)2O RCOOR’ RCONH2 醇解： RCOCl (RCO)2O + R’OH RCOOR’ + HCl RCOOR’ + RCOOH + H2O RCOOH + HCl 2 RCOOH (加热) （催化） （催化、回流） RCOOH + R’OH RCOOH + NH3

一元羧酸：
HCOOH 甲酸
CH3COOH 乙酸
CH3CHCH2COOH
COOH
CH3C CH3
CHCOOH
Cl
3-甲基-2-丁烯酸
3-（对-氯苯基）丁酸
苯甲酸

二元羧酸：
COOH
CHCOOH
HOOCCOOH

《羧酸衍生物 》课件

《羧酸衍生物 》课件
2 酯化反应
羧酸衍生物可以与醇反应，生成酯类物质，常用于酯化反应的有机合成。
3 加成反应
羧酸衍生物可通过加成反应与其他有机物发生化学反应，生成功能化的有机化合物。
羧酸衍生物的应用领域
1
染料领域
2
羧酸衍生物在染料的合成和染色工艺中
起到重要的作用，用于改善染料的染色
性能和稳定性。
3
食品工业
4
羧酸衍生物在食品工业中可以作为调味 剂、增酸剂和防腐剂等添加剂。
医药领域
羧酸衍生物广泛应用于药物研发领域， 用于合成医药品、制药工艺中的反应催 化剂等。
聚合物领域
羧酸衍生物可作为聚合物的功能单体， 用于合成具有特定性能的聚合物材料。
羧酸衍生物的市场前景
市场需求增长 技术创新推动 环境友好性
羧酸衍生物的应用领域广泛，市场需求稳步增长， 尤其是在医药、染料和聚合物等领域。
酯化反应是将羧酸与醇反应生成酯类产物的方法， 常用酯化剂包括酸、酸酐等。
羰基化反应
羰基化反应是将羧酸与羰基化试剂反应生成酮类产 物的方法，常用羰基化试剂包括酰氯、酸酐等。
特殊制备方法
特定的有机化学反应可用于制备特定的羧酸衍生物， 例如将邻羟基苯甲酸酰化得到苯甲酸。
羧酸衍生物的化学性质
1 酸性性质
羧酸衍生物具有酸性，可以与碱发生中和反应，生成相应的盐和水。
随着科学技术的进步，对羧酸衍生物性能的研究 和改良不断推动着羧酸衍生物市场的发展。
羧酸衍生物具有较好的环境友好性，符合环保趋 势，因此在绿色化学领域具有广阔的市场前景。
总结
通过本课件的学习，我们了解了羧酸衍生物的定义、结构特点、制备方法、 化学性质、应用领域以及市场前景。希望这些知识能够对大家有所启发。

《羧酸及衍生物》PPT课件

《羧酸及衍生物》PPT课件

2,3- 二甲基戊酸 (α,β-二甲基戊酸)
（2）不饱和羧酸
2 -甲基-3-戊烯酸
5 -甲基-4 -乙基 己酸 (δ -甲基- γ -乙基 己酸)
2,4 -戊二烯酸
（3）脂肪族二元酸或多元酸：主链含两羧基，称 “某二酸”。
3 - 羧基 -3- 羟基戊二 酸
（4）脂环族和芳香族羧酸：环作为取代基
COOH COOH
9.1.2 羧酸的物理性质
1、水溶性： 低级脂肪酸易溶于水，芳香羧酸不溶于水 分子量增加，溶解度减小
2、沸点： 羧酸 > 醇、酚 > 醛、酮 > 烷、醚（相对分 子质量相近） 原因：羧酸分子间以两个氢键形成双分子缔合 体，比醇分子间氢键更稳定。
四、羧酸的化学性质
1. 羧酸的酸性
p-π共轭体系，氧的电子云移向羰基，使O-H极性 增大，酸性↑
第 9 章 羧酸及其衍生 物
9.1 羧酸
羧酸：可以看作是烃分子中的氢原子被羧基
（ - COOH ）取代后生成的化合物 通式：RCOOH
羧酸衍生物：羧基中的羟基被其它原子团取代
1. 羧酸的分类和命名
分类 脂 饱和羧 肪酸 族 羧 不饱和 酸 羧酸
一元羧酸
CH2COOH 乙酸（醋酸） CH2=CH-COOH
CH2=CH-CH2-COOH CH2=CH-CH2-COOH
LiAlH4
CH2=CH-CH2-CH2OH
H2/Pt
CH3CH2CH2COOH
5. 脂肪酸α-H的卤代反应
• 羧基能活化α-H，其致活作用比羰基小得多。α-H 卤代反应较慢，需三卤化磷或红磷等催化。
α-卤代酸是重要的合成中间体 可合成α-羟基酸、α-氨基酸等多种α-取代酸

羧酸与羧酸衍生物(食品化学课件)

酯水解为酯化反应的逆反应，生 成一分子羧酸和一分子醇，需在 酸或碱的催化作用下进行。
腈在酸或碱的作用下可水解为 羧酸，控制反应条件，可使腈 水解为酰胺，酰胺也可失一分 子水变为腈。
二、羧酸衍生物的性质-化学性质
（3）羧酸衍生物的醇解
在酸或者碱的催化下，酯与醇反应生成新的酯，也可以称之为酯交换，是合 成酯重要的方法。
食品基础化学
羧酸衍生物
目录
一 认识羧酸衍生物
P03
二 羧酸衍生物的性质
P08
二 羧酸衍生物实例
P21
一 认识羧酸衍生物
一、认识羧酸衍生物-油脂与肥皂
一、认识羧酸衍生物-油脂与肥皂
氢氧化钠/加热
脂肪、植物油
皂化
高级脂肪酸钠 甘油、水
氯化钠/搅拌、静置
盐析
加填充剂（松香、硅酸钠等）
上层：高级脂肪酸钠
2、羧酸的命名
系统命名法
系统命名法，选择含有羧基的最长碳链为主链，从羧基碳开始编号， 母体羧酸前表明取代基的位次和名称，把羧基位次写在名称之前，如：
确定母体
选择主链
编写序号
命名结构
1 2
3 4
8 7 6
5
α1 2
3 4
2、羧酸的命名
系统命名法
练一练：给该化合物命名。
CH3CHCH2CHCOOH CH3 CH2CH3
酰卤易醇解。羧酸与二氯亚砜、草酰氯等 反应生成酰氯，再与醇反应成酯，效果优 于直接酯化。 酸酐易醇解，生成一分子酯和一分子酸， 是常用的酰化试剂。
酯醇解也称为酯交换反应，在酸或碱的 催化下进行。从一个酯转变成另一个酯。
二、羧酸衍生物的性质-化学性质 （3）羧酸衍生物的醇解
酰卤的醇解

9-羧酸及其衍生物

2019/2/26
COOH
水杨酸
9.1.3 羧酸的命名
(1) 俗名
HCOOH
甲酸
乙酸
蚁酸
醋酸 酪酸
CH COOH 3
CH CH CH COOH 丁酸 3 2 2
CH (CH ) COOH 棕榈酸 Palmitic acid 3 2 14
硬脂酸 Stearic acid CH (CH ) COOH 3 2 16
多元酸
2019/2/26
CH2COOH HO C COOH CH2COOH
柠檬酸
Citric acid
返回 9.1
O
+ T o lle n s H-C-OH 蚁 酸 有 还 原 性
COOH 遇 K M n O 褪 色 4 COOH
Ag
鉴 别
COOH
安息香酸
NaC O 准 还 原 剂 2 4 标
OH
R C O H O H H
C1～ C3有刺激性气味， C4～ C9 有腐败气味。
与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.
O H O H
O H O R C O H O C R
沸点
例如:
2019/2/26
缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇 沸点高
C H C H O HH C O O HC H C H C H O HC H C O O H 3 2 3 2 2 3
第9章
羧酸及其衍生物
Carboxylic Acid Derivative
Carboxylic Acid
2019/2/26
9.1.1 羧酸的结构
羧酸：分子中含有羧基(COOH)的化合物.
O C O H p-π共轭
2019/2/26
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CH3C‫ ׀‬H–C‫= ׀‬CH–CH=CHCOOH 5H2OH C
5-乙基-6-羟基-2,4-庚二烯酸
④二元酸：选择含两个羧基的最长碳链为主链，叫某 二酸。
COOH ‫׀‬ COOH (草酸) 乙二酸
C‫ ׀‬H2COOH COOH2CH
(琥珀酸) 丁二酸
HO–CHCOOH ‫׀‬
CHCOOH–HO (酒石酸)
第十五章 羧酸及其衍生物
教学要求: 1.掌握羧酸的结构、化学性质及制法。 2.进一步掌握诱导效应和共轭效应。 3.了解二元酸及取代酸的特性。 4.掌握酰卤和酸酐性质及制法，并了解它们是重要的
酰基化试剂。 5.掌握酯的性质及制法。 6. 掌握羧酸衍生物的相互转化关系。
教学内容: 1.酸的结构、分类及命名 2.一元羧酸的物理性质 3.一元羧酸的化学性质 (1)酸性。 (2)羧基中羟基的取代反应。 (3)脱羧反应。 (4) -H卤代。 F＞C＞Bl＞Ir；O＞SRR 4. 诱导效应和共轭效应
2. 影响酸性强度的因素 —⑴电子效应、⑵场效应、⑶氢键、⑷空间效应
(1) 诱导效应的影响
吸电子诱导效应(－I效应)使酸性↑，其相对强度：
同族元素——从上到下原子序数依次↑，电负性依↓。 故：
构 造 ： O -
R －C－OH
sp 2
杂化
p - 共 轭 ：
R
C
O
O
H
如： p K a 2 .6 6 2 .8 6 2 .9 0
F ＞ O 元素——从左到右电负性依次↑。
C H 2 C OO ＞ H C H 2 C OOH
F
OH
如： pK a 2.66 3.83
= C C ＞ H C C 2 ＞ H H C 2 C 3H H
与碳原子相连的基团不饱和性↑，吸电子能力↑。
= C C C H 2 C H O ＞ C 2 O C H C 2 C H H H O ＞ C 3 C O 2 C H 2 C H H H O
F
Cl Br
2.分类 据烃基的性质
脂肪羧酸 芳香羧酸
饱和羧酸 不饱和羧酸
一元羧酸
据分子中含羧基的数目 二元羧酸 多元羧酸
3.命名 (1)俗名：常据来源来命名.
HCOOH 蚁酸
COOH ‫׀‬ COOH 草酸
CH3COOH 醋酸
C‫ ׀‬H2COOH COOH2CH
琥珀酸
CH3CH2CH2COOH 酪酸
2,3-二羟基丁二酸
二.羧酸的物理性质
1.物态：C1 ~ C3，具有强烈酸味和刺激性的液体。 C4 ~ C9，具有腐败恶臭的油状液体。 C10 ↗，挥发性很低、没有气味的石蜡状固体。
2.沸点：比分子量相近的其他有机物高。
例
HCOOH
M 46
b.p 100.5℃
CH3CH2OH 46
78.3℃
CH3CHO 44
(–R起主导作用) (3)二元酸比一元酸易溶。R-C O
H-O H
(形成氢键数目多)
O-H O-H
H
H-O
H
三 羧酸的化学性质 4.
脱羧反应 氧化还原
酰基
R
3.a-H的取代
O
1.酸性
C
H
O
2.羟基被取代
-X(Cl) 酰卤
-OCOR 酸酐
-OR
酯
(-NH2) 酰胺
C2CHO＞ OCH2CHO＞ OCH2CHO
如： p K a
2 . 8 5
4 . 3 5
4 . 8 2
C 3 C l CO ＞ C O 2 C lH HC ＞ O C C l O 2 C H H O
p K a
0 .6 4
1 .2 6
2 .8 6
诱导效应的特点： A. 具有加和性
C 3 C H 2 C α HHC ＞ O C 3 β C O H α H H 2 C C O H ＞ O γ C H 2 β C H 2 α C H 2 C HOO
Cl
Cl
Cl
p K a
2 .8 2
4 .4 1
4 .7 0
B. 诱导效应强度与距离成反比，距离↑，诱导效应强
度↓。
=O OH
= C O N O
F
Cl Br
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) RCOO-中负电荷均匀地分布在两个氧原子上，稳定 性↑，羧酸酸性↑。
（3）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。
3,4-二甲基戊酸
COOH ‫׀‬
–NO2 ‫׀‬ OH 2-硝基-4-羟基苯甲酸
–COOH 邻苯二甲酸 –COOH
③烯酸的命名
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；
5.羧酸衍生物的分类及命名 6.酰卤的制法和性质 7.酸酐的制法和性质 8.羧酸酯制法和性质：水解、醇解、氨解、还原与格
氏试剂反应，酯缩合反应。
第十五章 羧酸及其衍生物
§15-1 羧酸
定义：含有羧基的化合物。 通式：(H)RCOOH (一元羧酸) 官能团：–COOH
一.羧酸的结构、分类和命名
1.羧基的结构:
20.8℃
原因：发生双分子缔合(即两
O
个分子间通过两个氢 R–C
键连接)。
\ O–H
H–O \ C–R
O
3.熔点：随C↗呈锯齿状上升。即含偶数C原子羧酸的 熔点比和它相邻的两个奇数C原子羧酸的 熔点高。
4.水溶性:(1)C1 ~ C4与水互溶。(–COOH起主导作用) (2)C↗ ，水溶性↙； C10↗不溶于水。
HO–CHCOOH ‫׀‬
CHCOOH–HO 酒石酸
C‫ ׀‬H2COOH HO–CCOOH ‫׀‬ COOH2CH
柠檬酸
COOH ‫׀‬ 安息香酸
(2)系统命名法
①选择含羧基的最长碳链为主链，编号从羧基碳开始， 根据主链上碳原子数目称为某酸。 ②芳香羧酸的命名，是把芳香环看作取代基。
CH3C‫ ׀‬H–C‫ ׀‬HCH2COOH 3 CH3CH
O R–C
∖ OH
事实：独立的 C=O ; 0.122nm
–COOH中的C=O ; 0.1245nm
C–OH中的 C–O . 0.143nm C–O . 0.131nm
解释:
O ← 未经杂化 ①羰基C采取sp²杂化。
R–C ∖
← sp²
②形成p- 共轭体系。 RCONa+HClRCOH+NaCl
C2CHOO＞ HO←CHs2pC²HO＞ OCH2CHOO