第九章 有机化合物9-2

RCOOH..第九章 羧酸及其衍生物和取代酸（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。

§9-1 羧酸一、羧酸的结构、分类和命名 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。

RCOOH羧基上的p -π共轭示意图2、羧酸的分类和命名 2.1．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：或OOCOOcCOOHHOOC HOOC CH 2COOHCH 2COOHCH 2HOOC CH 3CH C H C OOHCOOH HOOC脂肪羧酸 一元羧酸 脂环羧酸 芳香羧酸二元羧酸多元羧酸2.2．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。

七、写出下列各反应的主要产物：
NH2
1、
+ (CH3CO)2O
O
NHC CH3 Br2 Fe
O
NHCCH3 H2O NH2
H+
Br
Br
CH3
2、
HNO3
H2SO4
CH3 NO2
KMnO4 CH3 OH－,△
COOH NO2
Zn COOH H+
COOH NH2
COOH
NO2
NO2
NH2
3、CH3(CH2)4CH2NH2 + CH3I(过量) → [(CH3)2 N CH2(CH2)4CH3]+I－
2、乙胺、乙醇、乙醛、乙酸 解：⑴、加NaHCO3，产生CO2的是乙酸。
⑵、加硝酸银的氨溶液，发生银镜反应的是乙醛。 ⑶、加入HNO2，有N2放出的是CH3NH2。
3、CH3CONH2， CH3COONH4 解：与HNO2反应，有N2放出的是CH3CONH2 。
或加入NaOH稀溶液，有NH3放出的是CH3COONH4。
NH2 C6H5NCO
C2H5CONHCH3
O NH C NH
N2Cl
4、
CuCN
KCN
CN
H+ H2O
COOH
十一、完成下列合成： 2、对甲苯胺→间溴甲苯
NH2
Br2
CH3
NH2 Br
CH3
NaNO2,HCl 0～5℃
N2Cl Br
C2H5OH
CH3
Br CH3
4、乙烯→1,4－丁二胺
CHCH3)2 N CH2(CH2)4CH3]+OH－ CH2=CH CH2 CH2 CH2 CH3 + (CH3)3N

丁烷
CH3CH2CH
1-丁烯
CH2
2．碳环化合物 (1) 脂环族化合物
1,3-环戊二烯
环己烷
(2) 芳香族化合物
CH3
苯
甲苯
萘
联苯
3．杂环化合物
O
呋喃
N
吡啶
五、有机化学反应的基本类型与反应中间体
（二）共价键断裂的两种方式 ——均裂与异裂
均裂： C A
能 量
C 碳游离基
A
(homolysis)
异裂： C A
OH O
采用键线式既方便又清楚，特别对于环 状化合物来说，更是如此。
书写结构式应该规范，下列式子都是错 误的。
C C C 丙 或C 烷 C C CH2CH2 乙烯
对于一个有机化合物来说，通常只能用 结构式而不能用分子式来表示。 结构式只反映出分子中各原子和基团相 互连结的顺序和方式，并没有反映出分子 中各原子和基团在空间的排布。因此，准 确地说，上述各种结构式只能称为构造式， 它只能是有机化合物分子立体模型的投影 式。
共价键断裂后生成的碳正离子、碳负离子和碳 游离基等都非常活泼，不稳定，它们的平均寿 命大多很短促，只能作为反应的中间体。
（二） 根据反应物和生成物的组成和结构 取代反应 加成反应
消除反应
聚合反应
重排反应
一、判断题 1．键的极性大小主要取决于成键原子的电负性 之差。 2．有机化合物分子中发生化学反应的主要结构 部位是官能团。 3．C－X键的极性大小顺序为：C－F＞C－Cl＞ C－Br＞C－I；而极化性的大小顺序为C－I ＞C －Br＞C－Cl＞C－F 4 ． C － Cl 键 具 有 强 的 极 性 ， 因 此 CH3Cl 、 CH2Cl2、CHCl3和CCl4的极性应该依次增强。 5．氯原子即氯游离基。

6
(2)烯丙型和苄基型卤代烃 卤原子与双键或苯环相隔 一个饱和碳原子的卤代烃，分别称为烯丙型卤代烃和 苄基型卤代烃。例如：
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(3)隔离型卤代烃 卤原子与双键或苯环相隔两个或多个 饱和碳原子的卤代烃，统称隔离型卤代烃。例如：
8
9.2卤代烃的命名
对于简单卤代烃可用普通命名法命名，一般是以烃 为母体，卤原子作为取代基，由烃基的名称加上卤原子 的名称而成。例如：
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特性：
①碘代烷和溴代烷，尤其是碘代烷，长期放置因分解产生游离碘 和溴而有颜色。 ②一卤代烷有不愉快的气味，其蒸气有毒。氯乙烯对眼睛有刺激 性，有毒，是一种致癌物(使用时应注意防护)。一卤代芳烃具有 香味，但苄基卤则具有催泪性。
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③在卤代烃分子中，随卤原子数目的增多，化合物的可燃性降低。 例如，甲烷可作为燃料，氯甲烷有可燃性，二氯甲烷则不燃，而四 氯化碳可作为灭火剂；氯乙烯、偏二氯乙烯可燃，而四氯乙烯则不 燃。某些含氯和含溴的烃或其衍生物还可作为阻燃剂，如含氯量约 为70％的氯化石蜡主要用作阻燃剂，可作为合成树脂的不燃性组分， 以及不燃牲涂料的添加剂等。
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(2)脱卤素
邻二卤代烷与锌粉在乙酸或乙醇中反应，或与碘化 钠的丙酮溶液反应，则脱去卤素生成烯烃。例如：
利用此反应可以在化合物分子中引人双键，但很少用来制备简 单烯烃，因为邻二卤化物通常是由烯烃与卤素加成而得，然而可 利用加卤素然后再脱卤素来保护双键，已在有机合成中被采用。
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1,3–二卤代物脱卤可生成环丙烷及衍生物：
1, 4– 、1, 5– 、1, 6–二卤代物脱卤则生成相应的环丁烷、环戊 烷、环己烷衍生物。二卤代物脱卤是制备脂环烃的基本方法之一。
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9.4.3与金属反应