第六节-羧酸与酯的重要知识
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羧酸和酯类化合物了解羧酸和酯类化合物的特点和制备方法羧酸和酯类化合物:特点和制备方法一、引言羧酸和酯类化合物是有机化学中重要的化合物。
本文将探讨羧酸和酯类化合物的特点和制备方法。
二、羧酸的特点羧酸是一种具有羧基(-COOH)的有机化合物。
它可以通过酸碱中和反应转化为盐和水。
羧酸具有以下几个特点:1. 极性:羧酸中的羧基带有电负性,使其具有较强的极性。
这使得羧酸能够与其他极性分子发生强烈的氢键作用。
2. 酸性:羧酸中的羧基可以释放H+离子,使其具有酸性。
常见的羧酸包括乙酸、苯甲酸等。
3. 溶解性:由于羧基的极性,羧酸在水中具有较好的溶解性。
然而,随着碳链的增长,羧酸的溶解性会降低。
三、酯的特点酯是由羧酸与醇反应生成的化合物,其结构中含有酯基(-COOR)。
酯类化合物具有以下几个特点:1. 香味:酯类化合物常常具有芳香而愉悦的气味。
例如,水果中的香气成分主要就是酯。
2. 低沸点:酯类分子间的范德华力较小,因此酯类化合物通常具有较低的沸点。
3. 溶解性:酯类化合物在非极性溶剂中具有良好的溶解性,如醚类、醇类等。
四、羧酸的制备方法羧酸可以通过多种方法进行制备,其中常见的有以下几种:1. 氧化法:将相应的醛或醇通过氧化反应转化为羧酸。
例如,乙醛可以通过氧化剂如高锰酸钾转化为乙酸。
2. 碳酸酯法:将碳酸酯与水反应生成对应的羧酸和醇。
这种方法可以以较高的收率获得羧酸。
3. 酸水解法:将酯与强酸反应,酯中的酯键被酸水解生成相应的羧酸和醇。
例如,苯甲酸甲酯可以通过硫酸的水解反应得到苯甲酸和甲醇。
五、酯的制备方法酯的制备可以通过以下几种方法实现:1. 酸催化酯化反应:将羧酸与醇在酸的催化下反应生成酯。
常用的催化剂有硫酸、废油酸等。
2. 酸氯化酯化反应:将羧酸与酰氯在碱的催化下反应,生成酰氯酯,然后与醇反应生成酯。
3. 酯交换反应:将一个酯与另一个醇在催化剂的存在下反应,生成新的酯化合物。
六、结论通过本文的探讨,我们了解了羧酸和酯类化合物的特点和制备方法。
《羧酸》知识点总结1.羧酸的定义:在分子里烃基跟羧基直接相连接的有机物叫做羧酸,羧酸可表示为R—COOH。
2.饱和一元羧酸的通式为:C n H2n O2,其中含有2n-1个C—H键,n-1个C—C键,1个C=O键,1个O—H键,1个羧基。
3.羧酸的分类:(1)根据分子里的烃基是否饱和可分为饱和羧酸、不饱和羧酸;(2)根据羧基的数目可分为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸;(3)根据烃基不同可分为脂肪酸、芳香酸;(4)根据C原子数目可分为低级脂肪酸、高级脂肪酸。
4.羧酸的系统命名法:(1)选主链:选含-COOH的最长碳链为主链,称为某酸;(2)编号:从-COOH的C原子开始编号,即羧基上C原子编号时必为1号C原子;(3)命名:取代基编号-取代基某酸;注意:主链中含碳碳双键或碳碳叁键时,命名时要给出双键或叁键的位置编号。
如命名为______________________。
命名为______________________。
5.酯的命名:将酯拆分为酸和醇,先酸后醇,命名时读作“某酸某酯”,“某酯”实际上指的是“某醇”。
如,CH3COOC4H9命名为乙酸丁酯,CH2CHCOOC8H17命名为丙烯酸辛酯。
6.羧酸的化学性质:由于羧酸的分子里含有羧基,羧基是羧酸的官能团,它决定着羧酸的主要化学特性,所以羧酸的主要化学性质有:①酸的通性;②可发生酯化反应。
7.羟基酸的酯化反应:(1)分子间的酯化反应:(2)分子内的酯化反应:8.饱和一元羧酸(C n H2n O2)的不饱和度为1,所以分子式为C n H2n O2的有机物既存在羧酸类的同分异构体,也存在酯类的同分异构体。
例1.给下列酯命名:(1)C6H5COOCH3:________________________。
苯甲酸甲酯(2):________________________。
甲基丙烯酸甲酯例2.巴豆酸的结构简式为CH3CH=CHCOOH,现有:①氯化氢,②溴水,③纯碱,④2-丙醇,⑤酸性高锰酸钾溶液。
羧酸的知识点总结高中一、羧酸的结构及命名1. 羧酸分子结构:羧酸的分子结构具有一个羧基(-COOH),其结构式通常写作R-COOH,其中R代表一个有机基团。
羧酸的结构式中的羧基与一个碳原子上的一个氧原子发生共价键连接,同时这个碳原子还与另外一个有机基团发生连接,这是羧酸的一般结构式。
2. 羧酸的命名:羧酸的命名一般采用在有机基团的前面加上“-酸”字样的方式。
如果羧基所接的碳原子上只有一个H原子,那它就是基本的羧酸,如甲酸、乙酸等;如果碳原子上有更多的有机基团,则被称为羧酸的衍生物,其命名方式会更加复杂,比如酰基氨基酸。
二、羧酸的性质1. 酸性:羧酸通常具有酸性,在水溶液中可以释放出H+离子,并可以与碱发生酸碱中和反应。
羧酸的酸性要比一般的醇、醛等有机物更强,这是因为羧基中的羟基和羧基的特殊结构。
羧酸的酸性在有机化学的反应过程中具有很大的重要性,也是其重要的化学性质之一。
2. 溶解性:大多数的羧酸都可以溶解在水中,并且可以形成与水的氢键。
但是由于羧酸分子中含有羧基,对分子的极性有一定的影响,所以不同种类的羧酸溶解度的大小也是不同的。
3. 反应性:羧酸由于其特殊的结构和它的酸性,使其可以和很多化合物发生不同的化学反应,比如酯化反应、酰氯化反应、酯水解反应等。
这些反应都是非常重要的有机合成反应,在有机合成中具有很大的用途。
4. 香味:许多短链羧酸具有特殊的香味,比如乙酸的氨基甲酸酯O-乙酰苯甲氨酸酯。
这些化合物在食品、调味品和香水工业中具有很大的应用。
三、羧酸的合成1. 氧化反应:有机物中的许多种羧酸都可以通过氧化反应来获得,一种比较常见的方法是使用醇的氧化反应,比如乙醇可以氧化为乙醛,然后乙醛再进一步氧化为乙酸。
2. 碳链延长反应:一些羧酸也可以通过一些有机化合物的碳链延长反应来合成,比如使用卡宾等中间体来进行反应。
3. 酰基氨基酸的酰氯化反应:酰基氨基酸是一种羧酸的衍生物,它可以与酰氯反应生成酰氧氯代酸衍生物,然后再用有机碱将其转化为羧酸。
羧酸和酯的合成和反应机制羧酸和酯是有机化学中常见的官能团,它们在生物化学、药物合成和有机合成等领域具有广泛的应用。
本文将介绍羧酸和酯的合成方法以及它们的反应机制。
一、羧酸的合成和反应机制1. 直接羧化直接羧化是一种常见的合成羧酸的方法,常用于合成芳香羧酸。
该反应通常使用氧化剂,如高锰酸钾(KMnO4)或铬酸钾(K2Cr2O7),将芳香烃氧化为羧酸。
反应机制中,氧化剂将芳香烃氧化为羟基化合物,然后通过酸性条件下的羟化反应生成羧酸。
2. 羰基化反应羰基化反应也是一种常见的羧酸合成方法,特别适用于合成脂肪酸。
该反应通过氧化还原反应将醛或酮转化为羧酸。
反应机制中,醛或酮先被氧化为羧酸衍生物,然后通过水解生成羧酸。
3. 核磁共振(NMR)探测法除了直接合成羧酸的方法外,核磁共振技术也可以用于羧酸的合成。
通过利用NMR技术检测酸性条件下的醇或酯的信号强度变化,可以确定反应是否发生,并确定羧酸的生成。
二、酯的合成和反应机制1. 酸催化酯化反应酸催化酯化反应是最常用的合成酯的方法之一。
该反应通过酸催化下醇和羧酸(或羧酸衍生物)的缩合反应来合成酯。
反应机制中,酸催化剂(如硫酸、磷酸等)使醇和羧酸发生缩合反应,生成酯和水。
2. 酯水解反应酯水解反应是酯的常见反应之一。
该反应通过水的作用将酯分解为相应的醇和羧酸。
反应机制中,酯中的羰基碳与水发生亲核加成反应,生成过渡态,然后通过质子转移生成产物。
3. 酯加成反应酯加成反应指的是将酯与其他化合物发生反应,生成新的化合物。
这类反应包括酯的氧化、还原、置换等反应。
总结:羧酸的合成方法主要有直接羧化和羰基化反应等,而酯的合成方法主要包括酸催化酯化反应和酯水解反应。
这些合成方法都可以根据特定的实验条件和需求进行选择。
在反应机制方面,羧酸和酯的反应通常涉及亲核加成、氧化还原等基本的有机反应。
羧酸和酯的合成和反应机制是有机化学领域的重要研究内容,对于有机化学的进一步发展和应用具有重要意义。
一、羧酸 1、定义:羧酸是羧基跟烃基直接相连的脂肪酸和芳香酸。
⑴特征官能团:或 COOH⑵最简单的羧酸: H 甲酸概念二.乙酸1.乙酸的物理性质乙酸又叫醋酸,无色冰状晶体(所以又称冰醋酸),溶点16.6℃,沸点117.9℃。
有刺激性气味,易溶于水。
2.乙酸的分子结构⑴化学式:C 2H 4O 2⑵结构式CH 3⑶官能团:⑷结构简式:CH 3COOH【讲解】乙酸是极性分子,分子中共有两种氢原子,分别是羧基和甲基中的氢原子。
1. 乙酸的化学性质(1)乙酸的酸性 CH 3COOH → CH 3COO + + H +a.与Na 2CO 3溶液反应 2CH 3COOH + Na 2CO 3 = 2CH 3COONa + CO 2↑+ H 2Ob.与金属反应 Mg + 2CH 3COOH → (CH 3COO)2Mg + H 2↑c.酸性比较: CH 3COOH > H 2CO 3 > C 6H 5OH(2) 酯化反应 定义:醇和含氧酸起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。
a .反应机理:醇脱氢原子,羧酸脱羟基结合生成水。
b .酯化反应可看作是取代反应,也可看作是分子间脱水的反应。
C OOHC OOH C OOH C O OH[试验]。
乙酸乙酯的制备实验注意事项:1)、加药品的先后顺序:乙醇、浓硫酸、冰醋酸。
2)、浓硫酸的作用:催化剂(加快反应速率)、吸水剂(使可逆反应向生成乙酸乙酯的方向移动)。
3)、加热的目的:加快反应速率、及时将产物乙酸乙酯蒸出以利于可逆反应向生成乙酸乙酯的方向移动。
(注意:加热时须小火均匀进行,这是为了减少乙醇的挥发,并防止副反应发生生成醚。
)4)、导气管伸到饱和碳酸钠溶液液面上的目的:防止受热不均引起倒吸。
三.酯1.概念:酸跟醇作用脱水后生成的化合物4.乙酸乙酯的分子结构化学式:C4H8O2结构简式:CH3COOCH2CH3①水解反应CH3COOC2H5+H2O 浓硫酸△CH3COOH+ C2H5OH实质:酸加羟基醇加氢CH3COOC2H5+NaOH △CH3COONa+ C2H5OH②燃烧——完全氧化生成CO2和水不能使KMnO4酸性溶液褪色。
醛知识点(主要以甲醛、乙醛为例说明):醛:烃基与醛基相连的化合物。
饱和一元醛的通式:C n H 2n O 。
1、物理性质:甲醛:最简单的醛,又称“蚁醛”,无色具有刺激性气味气体,对人眼、鼻子有刺激性作用,可用来制作农药、消毒剂、树脂。
易溶于水和乙醇(任意比例互溶),35%-40%的甲醛水溶液称为福尔马林,通常用来防腐、消毒和漂白。
----------在烃的含氧衍生物中,只有甲醛在标准状况下是气体。
乙醛:无色、有刺激性气味液体,密度比水小,易挥发,能与水和乙醇任意比互溶。
乙醛对呼吸道和眼睛有刺激性作用。
2、化学性质:醛的官能团:醛基-CHO(但有醛基的物质不一定是醛,如甲酸、甲酸某酯等)1)氧化性:特征实验一:在洁净的试管里加入1ml 2%的硝酸银溶液,然后,一边摇动试管,一边逐滴滴加2%的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
再滴入3滴乙醛溶液,振荡后把试管放在水浴里加热。
现象:在试管壁上产生光亮的银镜。
结论:银氨溶液被还原成了银,乙醛被氧化成乙酸。
银氨溶液的形成过程:AgNO 3+NH 3·H 2O→AgOH↓+NH 4NO 3AgOH 常温下极不稳定分解:2AgOH→Ag 2O (暗红色)+H 2O 继续滴加氨水:Ag 2O+4NH 3·H 2O →2Ag(NH 3)2++2OH -+3H 2O 总离子方程式:Ag ++2NH 3·H 2O →Ag(NH 3)2++2H 2O 乙醛与银氨溶液反应方程式:CH 3CHO+2Ag(NH 3)2OH →CH 3COOH+2Ag ↓+4NH 3+H 2O甲酸会与氨继续反应:HCOOH+NH 3→HCOONH 4银镜反应是检验有机物中是否含有醛基的重要方法。
注意事项:(1)银氨溶液必须随用随配,不能久置,否则可能会产生爆炸性物质。
(2)应将稀氨水滴入硝酸银中,至产生的沉淀刚好溶解为之,需严格控制氨水的量,若氨水过量会产生爆炸性物质。
高中化学必修课----羧酸酯知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、掌握乙酸的组成、结构、性质和用途;2、掌握羧酸的组成、结构、性质及其应用;3、了解酯的结构及主要性质;4、掌握重要的有机物之间的相互转化,学会在有机合成与推断中应用。
【要点梳理】要点一、羧酸的结构、通式和性质【高清课堂:羧酸和酯#羧酸的结构特征、分类及饱和一元酸的通式】1.羧酸的组成和结构。
(1)羧酸是由烃基(或H)与羧基相连组成的有机化合物。
羧基()是羧酸的官能团。
(2)羧酸有不同的分类方法:2.羧酸的分子通式。
一元羧酸的分子通式为R—COOH,饱和一元脂肪羧酸的分子通式为C n H2n O2或C n H2n+1—COOH。
分子式相同的羧酸、羧酸酯、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。
3.羧酸的主要性质。
(1)羧酸的沸点比相应的醇的沸点高;碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶,随着分子中碳链的增长,羧酸在水中的溶解度迅速减小,直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。
【高清课堂:羧酸和酯#羧酸的化学性质】(2)羧酸的化学性质。
①弱酸性。
由于—COOH能电离出H+,使羧酸具有弱酸性。
而羧酸具有酸类物质的通性。
如:2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+CO2↑+H2ORCOOH+NH3—→RCOONH4常见的一元羧酸的酸性强弱顺序为:②酯化反应。
注意:可以用同位素示踪法证实酯化反应过程是羧酸分子中羧基中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水,其余部分相互结合成酯。
无机含氧酸与醇作用也能生成酯,如:C2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O(硝酸乙酯)③-H被取代的反应。
通过羧酸-H的取代反应,可以合成卤代羧酸,进而制得氨基酸、羟基酸等。
④还原反应。
由于羟基的影响,羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应,但在特殊试剂(如LiAlH4)的作用下,可将羧基还原为醇羟基。
RCOOH RCH2OH有机化学上可用此反应实现羧酸向醇的转化。
O
(1)反应原理:
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
其中浓硫酸的作用为:催化剂、吸水剂。
(2)装置(液—液加热反应)及操作:
用烧瓶或试管,试管倾斜成45°角,长导管起冷凝回流和导气作用。
(3)反应的断键部位:
乙酸断,脱去—OH,乙醇断OH,脱去上的H。
注意:
①装药品的顺序:先装乙醇,再装浓硫酸,最后装乙酸;
②饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的溶解度、消耗乙酸、溶解乙醇;
③反应后饱和Na2CO3溶液中观察到的现象:上方有香味的油状液体。
3. 重要的酯化反应
(1)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。
如:
HOOCCOOH+HOCH2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OH+H2O
(普通酯)
n HOOC—COOH+n HOCH2CH2OH
(2)羟基酸自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。
如:
CH3COOH+C2H518OH CH3CO18OCH2CH3+H2O
例题1 (江苏)药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得:
下列有关叙述正确的是()
A. 贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B. 可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚。
有机化学基础知识点整理羧酸的酰化与酯化反应有机化学基础知识点整理:羧酸的酰化与酯化反应羧酸(carboxylic acid)是有机化合物的一类,含有一个羧基(—COOH)。
羧酸的酰化与酯化反应是有机化学中重要的反应类型之一。
本文将对羧酸的酰化与酯化反应进行整理和说明。
一、羧酸的酰化反应羧酸的酰化反应是指羧酸与酰化试剂反应,生成酰化产物的过程。
酰化试剂可以是无机酸,如HCl、H2SO4,也可以是有机酸酐。
酰化试剂与羧酸反应后,羧酸中的羟基(—OH)被酰化试剂中的酰基(—R)取代,生成酰化产物,同时产生水。
羧酸的酰化反应可用以下方程式表示:R—COOH + R'—OH → R—CO—OR' + H2O其中,R表示羧酸中的基团,R'表示酰化试剂中的基团。
羧酸的酰化反应通常是在酸性条件下进行,如在无水醋酸中加入无水硫酸,加热反应混合物,即可进行酰化反应。
由于水的生成会逆向影响酰化反应的进行,因此通常需要采取脱水措施,如加入干燥剂或使用惰性气氛。
二、羧酸的酯化反应羧酸的酯化反应是指羧酸与醇反应,生成酯的过程。
酯化反应是有机合成中常用的一种方法,可以通过酯化反应合成多种有机化合物。
羧酸的酯化反应可用以下方程式表示:R—COOH + R'—OH → R—CO—OR' + H2O与酰化反应的方程式相同,酯化反应中也生成酯和水。
只需要将酰化试剂替换为醇即可进行酯化反应。
羧酸的酯化反应通常在酸性或碱性条件下进行。
在酸性条件下,常用的酸催化剂包括硫酸、离子交换树脂等;在碱性条件下,常用的碱催化剂包括碱金属醇盐和有机胺等。
三、应用与拓展羧酸的酰化与酯化反应在有机合成中具有广泛的应用。
通过合理选择酰化试剂和醇,可以合成不同结构的酯化产物。
酯化反应可以用于酯的合成、酰基的转移和酯键的断裂等反应。
此外,羧酸的酰化与酯化反应还与其他反应类型相结合,形成更加复杂的有机合成反应。
例如,羧酸酯与有机卤化物可以进行醇醚交换反应,生成醚化合物;羧酸与氨基化试剂反应,生成酰胺化合物等。
有机化学基础知识点整理羧酸的酯化和酯解反应有机化学基础知识点整理:羧酸的酯化和酯解反应在有机化学领域中,羧酸的酯化和酯解反应是常见的有机合成反应。
本文将对羧酸的酯化和酯解反应进行简要介绍和整理。
一、羧酸的酯化反应在有机化学中,酯化反应是指羧酸与醇(或醇类化合物)在酸性条件下发生酯键的形成。
这种反应是一种酸催化反应,通过羧酸中的羧基与醇分子中的羟基之间的缩合反应来实现。
酯化反应通常需要一定的时间和适宜的反应条件才能得到较好的产率。
酯化反应的机理:酯化反应的机理主要包括三个步骤:质子化、缩合和消去。
1. 质子化:质子(H+)与羧酸分子中的羧基发生反应,形成羧酸中间体 -OH2+,同时释放出水。
2. 缩合:质子化的羧酸中间体与醇中的羟基发生缩合反应,形成酯单质子 -C-O-R+。
3. 消去:通过酸催化,产生的酯单质子中的羟基脱去质子,生成酯。
酯化反应的影响因素:1. 酯化反应的速率通常取决于羧酸和醇的反应物浓度。
2. 酯化反应通常在酸性条件下进行,选择适宜的催化剂可以提高反应速率和产率。
3. 温度的选择也会影响酯化反应的进行,通常较低的反应温度有助于提高产率。
二、酯解反应酯解反应是指酯化反应的逆过程,即酯键被水或醇断裂,形成羟基或醇基和羧酸的反应。
酯解反应通常在碱性条件下进行,其中碱催化酯解是最常见的类型。
酯解反应的机理:酯解反应主要包括两个步骤:质子化和断裂。
1. 质子化:碱对酯化反应中形成的酯进行质子化。
2. 断裂:质子化后的酯发生断裂反应,形成碱金属盐、醇和羧酸。
酯解反应的影响因素:1. 酯解反应通常在碱性条件下进行,选择合适的碱催化剂可以提高反应速率和产率。
2. 温度的选择同样对酯解反应有一定影响。
3. 酯解反应的速率也受到反应物浓度的影响。
结论:羧酸的酯化和酯解反应是有机合成中常见的反应类型。
酯化反应是通过羧酸和醇在酸性条件下发生酯键的形成,而酯解反应则是酯化反应的逆过程。
这两种反应都受到多种因素的影响,如反应物浓度、催化剂的选择、温度等。
高二化学羧酸和酯人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:羧酸和酯二. 重点、难点:1. 乙酸的结构特点和主要化学性质,乙酸乙酯的结构特点和主要化学性质是本节的重点。
2. 乙酸的酯化反应、乙酸乙酯水解反应的基本规律是本节的难点。
三. 具体内容:(一)乙酸1. 乙酸分子结构2. 乙酸物理性质3. 乙酸化学性质4. 工业制法(二)羧酸1. 概念2. 分类3. 饱和一元羧酸的物理性质4. 化学性质(三)酯1. 概念2. 分类3. 命名4. 物理性质5. 化学性质【典型例题】[例1] 用下列一种试剂就可鉴别出甲酸、乙酸、甲酸乙酯和乙酸甲酯, 该试剂是()A. 银氨溶液B. 新制Cu(OH)2悬浊液C. 硫酸钠溶液D. 氢氧化钠溶液答案:B解析:考察官能团性质的判断。
[例2] 0.1 mol阿斯匹林(结构式为)可跟足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为()A. 0.1 molB. 0.2 molC. 0.3 molD. 0.4 mol答案:C解析:考察羧基和酯基的性质与量的关系。
[例3] 一定量的某一元羧酸完全跟乙醇反应生成分子式为C n+1H 2n+2O 2的酯74g ,等量的该羧酸与足量的NaHCO 3溶液反应可生成22.4L CO 2(标准状态下),该酸是( )A. CH 3COOHB. CH 3CH 2COOHC. CH 3CH 2CH 2COOHD. HCOOH 答案:D解析:考察甲酸在结构上的特殊性。
[例4] 一定质量的某有机物与足量钠反应,可生成气体V A L ;等质量的该有机物与足量的NaHCO 3溶液反应,可得到气体V B L 。
同温同压下V A =V B 。
则该有机物的结构简式可能是( )A. CH 3COOHB. HOOC —COOHC. HOCH 2CH 2OHD. HOCH 2COOH 答案:D解析:考察不同官能团反应的关系。
[例5] 某链烃A 有下列的转化关系:已知,D 的式量为60,它的水溶液能使石蕊试液变红,G 是高分子化合物。
知识点梳理:醛、羧酸、酯知识点归纳一、醛醛是一类有机化合物,其官能团是醛基(CHO)。
醛的通式可以表示为 RCHO,其中 R 代表烃基。
(一)醛的物理性质醛在常温下,甲醛是气体,其他常见的醛如乙醛、丙醛等是液体。
醛的沸点比相对分子质量相近的醇低,这是因为醛分子间不能形成氢键。
醛的溶解性与醇相似,低级醛能与水混溶,随着碳原子数的增加,醛在水中的溶解度逐渐减小。
(二)醛的化学性质1、加成反应醛基中的碳氧双键可以发生加成反应。
例如,在催化剂的作用下,醛可以与氢气发生加成反应生成醇。
以乙醛为例:CH₃CHO + H₂ → CH₃CH₂OH2、氧化反应(1)醛能被氧气氧化为羧酸。
例如:2CH₃CHO + O₂ →2CH₃COOH(2)醛能被弱氧化剂氧化,常见的弱氧化剂有银氨溶液和新制的氢氧化铜悬浊液。
银镜反应:醛与银氨溶液反应生成银镜。
例如,乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为:CH₃CHO + 2Ag(NH₃)₂OH → CH₃COONH₄+2Ag↓ + 3NH₃+ H₂O与新制氢氧化铜反应:醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀。
例如,乙醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式为:CH₃CHO +2Cu(OH)₂+NaOH → CH₃COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O(三)重要的醛1、甲醛(HCHO)甲醛是最简单的醛,具有强烈的刺激性气味,有毒。
甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐的作用,常用于制作生物标本。
2、乙醛(CH₃CHO)乙醛是一种有刺激性气味的液体,易挥发,能跟水、乙醇等互溶。
二、羧酸羧酸是一类有机化合物,其官能团是羧基(COOH)。
羧酸的通式可以表示为 RCOOH,其中 R 代表烃基。
(一)羧酸的物理性质羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高,这是因为羧酸分子间可以形成氢键。
低级羧酸能与水混溶,随着碳原子数的增加,羧酸在水中的溶解度逐渐减小。
(二)羧酸的化学性质1、酸性羧酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红。
第一节羧酸和酯的重要知识(2011年春)任课教师:杨善杰(,TEL:####)【例1】、由葡萄糖(C6H12O6)发酵可得乳酸,为无色粘稠液体,易溶于水。
为研究乳酸分子的组成和结构,进行如下的实验:(1)称取乳酸0.90 g,升温使其汽化,测其密度是氢气的45倍。
(2)将其燃烧并使产物通过碱石灰,使碱石灰增重1.42g 且不使硫酸铜白色粉末变蓝;继续通过过量的石灰水中,有1.0g白色沉淀生成;在增重的碱石灰中,加入盐酸后,产生无色的气体,在标准状况下为448ml。
(3)另取0.90g乳酸,跟足量碳酸钠反应,生成112ml二氧化碳(标况),若跟金属钠反应,则生成氢气224ml(标况)。
(4)乳酸可跟乙酸发生酯化反应,其质量比为3:2;乳酸还可跟乙醇发生酯化反应,其物质的量之比为1:1,且酯化分别发生在链中和链端,试通过计算回答:A.乳酸的相对分子质量为。
B.0.9g乳酸燃烧时,生成二氧化碳mol ,同时生成水mol。
C.0.9g乳酸含氧元素mol。
D.乳酸的分子式。
E.乳酸的结构简式。
F.若葡萄糖发酵只生成乳酸,其化学方程式为。
G.乳酸与乙酸酯化的化学方程式。
H.乳酸与乙醇酯化的化学方程式。
【例2】、苏丹红一号(sudan Ⅰ)是一种偶氮染料,不能作为食品添加剂使用。
它是由苯胺和2-萘酚为主要原料制备的,它们的结构简式如下所示:(1)苏丹红一号的化学式(分子式)为(2)在下面化合物(A)~(D)中,与2-萘酚互为同分异构体的有(填字母代号)(3)上述化合物(C)含有的官能团是(4)在适当的条件下,2-萘酚经反应可得到芳香化合物E(C8H6O4),1 mol E与适量的碳酸氢钠溶液反应可放出二氧化碳44.8L(标准状况),E与溴在有催化剂存在时反应只能生成两种一溴取代物,两种一溴取代物的结构简式分别是,E与碳酸氢钠反应的化学方程式是。
(5)若将E与足量乙醇在浓硫酸作用下加热,可以生成一个化学式(分子式)为C12H14O4的新化合物,该反应的化学方程式是反应类型是。
【例3】、(00上海)化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。
A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。
在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应。
化合物的结构简式:A__________________ B__________________ D____________________反应类型:A→E__________,A→F__________【例4】、(06理综)萨罗(Salol)是一种消毒剂,它的分子式C13H10O3,其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键):⑴根据右图模型写出萨罗的结构简式:。
⑵萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯酚和水杨酸(邻羟基苯甲酸)。
请设计一个方案,说明苯酚、碳酸、水杨酸的酸性依次增强(用化学方程式表示)。
⑶同时符合下列四个要求的水杨酸的同分异构体共有种。
①含有苯环②能发生银镜反应,不能发生水解反应;③在稀NaOH溶液中,1 mol该同分异构体能与2 mol NaOH发生反应;④只能生成两种一氯代产物。
⑷从⑶确定的同分异构体中任选一种,指定为下列框图中的A。
写出下列两个反应的化学方程式(有机物用结构简式表示),并指出相应的反应类型。
①A→B 。
反应类型:________________。
②B+D→E 。
反应类型:________________。
⑸现有水杨酸和苯酚的混合物,它们的物质的是之和为n mol。
该混合物完全燃烧消耗a L O2,并生成b g H2O和c L CO2(气体体积均为标准状况下的体积)。
①分别写出水杨酸和苯酚完全燃烧的化学方程式(有机物可用分子式表示)。
②设混合物中水杨酸的物质的量为x mol,列出x的计算式。
【例5】、实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是_________________________。
(2)在烧瓶中加入一定比例的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:。
(3)在该实验中,若用1mol乙醇和1mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否生成1mol乙酸乙酯?,原因是。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是________________,试剂b是_______________;分离方法①是_________________,分离方法②是__________________,分离方法③是_______________。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是____(6)写出C →D 反应的化学方程式1、某有机物分子式是C3H4O2,它的水溶液显酸性,既能跟碳酸钠溶液反应,能使溴水褪色。
写出这种有机物的结构简式。
2、A是一种酯,分子式为C14H12O2,A可以由醇B跟羧酸C发生酯化反应得到,A不能使溴的四氯化碳溶液褪色,氧化B可得到C,则A、B、C 的结构简式为:A 、B 、C 。
写出B的三种同分异构体的结构简式:、、。
3、环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯,下列有关的8步反应(其中所有无机物都已略去):试回答:其中有3步属于取代反应,2步属于消去反应,3步属于加成反应(1)反应①________________和_______________属于取代反应。
(2)化合物结构简式:B________________,C______________。
(3)反应④所用的试剂和条件是:__________________________________________。
4、具有一个羟基的化合物A为10克,与乙酸反应生成乙酸某酯11.85克,并回收了未反应的1.3克A,则A 的相对分子量是________5、(04理综)某有机化合物的A 的结构简式如下: (1)A 分子式是_____________________(2)A 在NaOH 水溶液中加热反应得到B 和C ,C 是芳香族化合物。
B 和C 的结构简式是B :_________________________C :___________________。
该反应属于________反应。
(3)室温下,C 用稀盐酸酸化得到E ,E 的结构简式是_________________________(4)在下列物质中,不能与E 发生反应的是(填写序号)( )①浓硫酸和浓硝酸的混合液②CH 3CH 2OH (酸催化)③CH 3CH 2CH 2CH 3④Na ⑤CH 3COOH (酸催化)(5)写出同时符合下列两项要求的E 的所有同分异构体的结构简式。
①化合物是1、3、5三取代苯②苯环上的三个取代基分别为甲基、羟基和含有结构的基团。
6、下图为硬脂酸甘油脂在碱性条件下水解的装置图。
进行皂化反应的步骤如下:(1)在圆底烧瓶中装入7~8g 的硬脂酸甘油脂,然后再加入2~3g 的氢氧化钠、5mL 水和lOmL 酒精加入的酒精的作用为: .(2)隔着石棉网用酒精灯给反应的混合物加热约lOmin ,皂化反应基本完成,所得混合物为 (填“悬浊液”或“乳浊液”或“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得的混合物中,加入 ,静置一段时间后,溶液分为上下两层,肥皂在 层,这个操作称为 。
(4)图中长玻璃导管的作用为 。
(5)写出该反应的化学方程式: 。
7、有机物A (C 6H 8O 4)为食品包装纸的常用防腐剂。
A 可以使溴水褪色。
A 难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B (C 4H 4O 4)和甲醇。
通常状况下B 为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。
(1)A 可以发生的反应有 (选填序号)。
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应(2)B 分子所含官能团的名称是 、 。
(3)B 分子中没有支链,其结构简式是 ,B 的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。
(4)由B 制取A 的化学方程式是 。
8、著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。
没食子酸的结构式为:(1)用没食子酸制造墨水主要利用了________类化合物的性质(填代号)。
A 、醇B 、酚C 、油脂D 、羧酸(2)没食子酸丙酯具有抗氧化作用,是目前广泛应用的食品添加剂,其结构简式为________________________________________________。
(3)尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物,是国家允许使用的食品防腐剂。
尼泊金丁酯的分子式为_________________________,其苯环只与—OH 和—COOR 两类取代基直接相连的同分异构体有___________种。
(4)写出尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液加热反应的化学方程式:CHCH 2OH —C —O O HO COOH__________________________________________________ ________。