高一化学乙酸和羧酸
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乙酸的羧酸反应是有机化学中的一种重要的反应过程。
在这个反应中,一个酸基在水中失去了一个质子,并产生了相应的阴离子。
这个阴离子与另一个分子中含有活泼的亲电性基团的化合物发生反应,形成了一个新的分子。
这个反应过程是常见的有机合成中的一种基础反应,可以应用于制备酯、酰胺、酸酐等一系列的有机化合物。
1. 反应机理遵循一个经典的反应机理,称为酸催化羧酸反应机理。
这个机理的关键反应步骤是酸催化下的质子转移,使酸基的质子从它的羧基离子中转移出来,而转移到一个另一个活泼的亲电基团上。
这个质子转移过程使得羧基离子变得更加反应性,因为它成为了一个更强的亲电性中心,可以更容易地与另一个化合物中的亲电性基团反应。
羧酸反应通常需要使用酸作为催化剂,其中最常见的是硫酸。
硫酸游离的质子与羧基离子中游离的质子产生共振,形成了一个强电子吸引力的分子。
因此羧基离子变得更稳定,它变得更容易吸引邻近的分子,从而促进反应的进行。
2. 反应类型是有机化学中的一种常见反应类型,它在有机合成中的应用非常广泛。
它主要包括以下几种反应类型:酯化反应:在这个反应中,一个羧酸与醇在酸催化下反应,生成一个酯。
这个反应是一种重要的有机合成反应,可以用于合成各种不同的酯类化合物,如甲酸甲酯、乙酸乙酯、异丁酸异丁酯等。
酰胺反应:在这个反应中,一个羧酸与氨或者一个氨基化合物反应,生成一个酰胺。
像酰化反应一样,这个反应也通常需要在酸催化下进行,也可以利用催化剂进行。
酰胺在生物学和医学领域中应用广泛,也是一种有机化学中最基本的化合物之一。
酸酐反应:在这个反应中,两个分子的羧酸反应,生成一个酸酐。
酸酐是一种常见的有机化合物,在有机合成中的应用广泛。
例如,它可以用于制备酸酐衍生物、酰胺等化合物。
3. 反应条件由于是一种酸催化的反应,因此通常需要在酸性的条件下进行。
硫酸是乙酸羧酸反应中使用最广泛的酸催化剂之一,其他的酸催化剂也可以应用于这个反应中。
此外,反应需要进行在足够的温度下才能顺利进行。
乙酸与羧酸一、组成:分子式:C 2H 4O 2饱和一元羧酸的通式:C n H 2n O 2 n ≥1二、结构:结构简式:CH 3COOH 官能团:—COOH一元羧酸的通式:RCOOH 结构特征:羧基与烃基相连。
饱和一元羧酸同系列:HCOOH 、CH 3COOH 、CH 3CH 2COOH 、CH 3CH 2CH 2COOH 羧酸有碳链异构,如CH 3CH 2CH 2COOH 与(CH 3)2CHCOOH也有类别异构,如CH 3COOH 与HCOOCH 3三、物理性质:乙酸是一种无色有特殊气味比水重可以溶于水的液体。
大部分的羧酸都溶于水,一般随碳原子数的增大,溶解性减弱。
四、化学性质1、酸性:羧酸都是弱酸,酸性一般比碳酸强,随碳原子增加而减弱,但苯甲酸酸性强于甲酸。
C 6H 5COOH>HCOOH>CH 3COOH>CH 3CH 2COOH>H 2CO 3>C 6H 5OH2CH 3COOH +2Na2CH 3COONa +H 2↑ 2CH 3COOH +MgO(CH 3COO)2Mg +H 2O CH 3COOH +NaOHCH 3COONa +H 2O CH 3COOH +CaCO 3(CH 3COO)2Ca +CO 2↑+H 2O CH 3COOH +NaHCO 3CH 3COONa +CO 2↑+H 2O2、酯化反应:羧酸与醇与浓硫酸共热,本质是羧酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子结合生成水,剩余基团结合生成酯。
CH 3COOH +CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3+H 2O HCOOH +CH 3CH 2OHHCOOCH 2CH 3+H 2O CH 3COOH +CH 3OH CH 3COOCH 3+H 2OCH 3COOH +(CH 3)2CHOH CH 3COOCH(CH 3)2+H 2O3、缩聚反应:二元羧酸与二元醇、二元胺的缩聚反应。
加热浓硫酸加热 浓硫酸加热 浓硫酸 加热 浓硫酸 +2H 2O +2H 2O五、制法:2CH 3CHO +O 2 2CH 3COOH 六、用途:酸味调味剂;生产酯和香料。
考点10 乙酸与羧酸【考点定位】本考点考查乙酸的化学性质,主要是乙酸具有酸的通性,能发生酯化反应等,特别注意乙酸是比碳酸强的一种弱酸。
【精确解读】1.羧酸的概念:在分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物叫做羧酸.官能团:羧基(-COOH).2.羧酸的分类①根据分子里羧基的数目分类.如:一元羧酸(R-COOH),如:HCOOH、CH3COOH、CH2=CHCOOH(丙烯酸)、C6H5COOH(苯甲酸)二元羧酸,如:HOOC-COOH(乙二酸)、HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(己二酸)②根据分子里的烃基分类.a.脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸); b.芳香酸.c.高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)油酸(C17H33COOH,烃基中含有1个双键)3.羧酸通式与同分异构(1)饱和一元羧酸通式:C n H2n O2(n≥1).(2)同分异构:脂肪酸:C n H2n O2(n≥2)与芳香酸:C n H2n-8O2(n≥7)①类别异构:饱和一元脂肪酸(羧基取代法)与酯(从右向左移碳法).②位置异构与碳链异构.4.羧酸的化学性质:(1)酸的通性主要是与活泼性的金属、碱性氧化物、碱及盐反应(2)酯化反应①羧酸与醇酯化:(羧酸脱羧羟基,醇脱羟基氢)②无机含氧酸与醇酯化生成无机酯:(酸脱羟基氢,醇脱羟基)CH3CH2OH+HNO3→C2H5ONO2+H2O硝酸乙酯①利用醇、酚、羧酸与Na完全反应时:-OH~Na、-OH~H2;②利用酚、羧酸与碱反应时,-OH(-COOH)~NaOH、-COOH~Cu(OH)2;③利用酚、羧酸与Na2CO3反应时,-OH~Na2CO3、-COOH~Na2CO3;④利用羧酸与NaHCO3反应时,-COOH~NaHCO3.【典例剖析】乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是( )(1)乙酸的电离,是①键断裂;(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂;(3)在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2Br-COOH+HBr,是③键断裂;(4)乙酸变成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,是①②键断裂A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(3)(4) C.(2)(3)(4) D.(1)(3)(4)【剖析】(1)乙酸的电离,氢氧键断裂,即①键断裂,故正确;(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,碳氧单键断裂,即②键断裂,故正确;(3)Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2Br-COOH+HBr,甲基上碳氢键断裂,即③键断裂,故正确;(4)乙酸变成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,一个乙酸碳氧键断裂,另1个乙酸氢氧键断裂,即①②键断,故正确;故答案为B。