羧酸及衍生物
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羧酸及其衍生物的化学性质:1.羧酸酸性羧酸能与金属氧化物和金属氢氧化物等反应生成盐,能与碳酸盐作用生成羧酸盐并放出二氧化碳。
羧酸的碱金属盐如钠盐、钾盐等,都能溶于水。
不溶于水的羧酸转化为盐后就可以溶于水,利用这个性质,可以将羧酸和其他不溶于水的非酸性有机物分离。
利用碳酸氢钠可以将羧酸和酚分离。
2.羧基中的羧基取代反应:羧基中的—OH可作为一个基团被酸根(R—COO—)、卤素、烷氧基(—OR)或氨基(—NH2)置换,分别生成酸酐、酰酐、酯或酰胺等羧酸的衍生物。
①酸酐的生成:羧酸在脱水剂如五氧化二磷的存在下加热,两分子羧酸间能失去一分子水而形成酸酐。
②酰卤的生成:羧酸与PX3、PX5、亚硫酰氯(SOCl2)作用生成酰卤。
③酯的生成:在强酸如浓硫酸的催化下,羧酸能和醇反应生成酯。
有机酸和醇的反应是可逆的。
④酰胺的生成:在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵,可得到羧酸铵盐,铵盐热失水而生成酰胺。
酰胺在加热则进一步失水生成氰。
氰水解则可通过酰胺而转化成羧酸,这实际上是羧酸盐失水的逆反应。
3.羧酸的还原:羧酸很难被还原,只能用LiAlH4才能将其还原为相应的伯醇。
H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸还原。
4.羧酸的α-H的卤代反应:①α-H的卤代作用:羧酸的α-H可在少量红磷、硫等催化剂存在下被溴或氯取代生成卤代酸。
②芳香环的取代反应:羧基属于间位定位基,所以苯甲酸在进行苯环上的亲电取代反应时,取代基将主要进入羧基的间位。
5.二元羧酸受热反应的规律①乙二酸、丙二酸受热脱羧生成一元酸,丙二酸的脱羧反应是所有在β-位有羰基的化合,如烷丙基、酮酸等共有的反应。
②丁二酸、戊二酸受热脱水(不脱羧)生成环状酸酐。
③己二酸、庚二酸受热既脱水又脱羧生成环酮。
④两个羧基间隔来5个以上的碳原子的脂肪二元羧酸在加热的情况下,得到的产物是分子间失水而形成的酸酐。
6.羧酸的衍生物的水解四种羧酸衍生物在化学性质上的一个主要共同点是他们都能水解生成相应的酸,酰氯、酸酐容易水解,而酯、酰胺的水解需要酸或碱作催化剂,并且还要加热。
羧酸及其衍生物羧酸及其衍生物Ⅰ 目的要求羧酸是含有羧基(―COOH)的含氧有机化合物,我们平常所说的有机酸就是指的这类化合物。
所谓羧酸衍生物,包括的化合物种类很多,诸如羧酸盐类、酰卤类、酯类(包括内酯、交酯、聚酯等)、酸酐类、酰胺类(包括酰亚胺、内酰胺)等都是羧酸衍生物,有人甚至把腈类也包括在羧酸衍生物的范围之内。
其实,比较常见的而又比较重要的是酰卤、酸酐、酯和酰胺这四类化合物。
羧酸盐与一般无机酸盐在键价类型上没大区别,不作专门介绍。
至于腈类,将放在含氮化合物中加以介绍。
这四类化合物都是羧酸分子中,因酰基转移而产生的衍生物,所以又叫羧酸的酰基衍生物。
羧酸及其衍生物RCOL(L:-OH、-X、-OOCR′、-OR′、-NH2)在许多重要天然产物的构成以及在生物代谢过程中均占有重要地位。
本章将以饱和一元脂肪酸为重点,讨论羧酸及其衍生物的结构和性质。
鉴于乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的重要地位,本章作概括介绍。
希望学生在此基础上,探讨设计合成路线的一般方法。
本章学习的具体要求1、掌握羧酸的结构与性质之间的关系。
2、掌握羧酸衍生物的主要化学性质。
3、了解羧酸衍生物的亲核取代反应机理。
4、掌握羧酸与羧酸衍生物之间相互转变条件。
5、了解卤代酸、羟基酸的特性。
6、掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制法、性质和在有机合成上的应用。
这也是本章的重点之一。
Ⅱ 学习提要(一)羧酸一、概述羧酸往往有俗名,希望学生有所了解,尽可能记忆一些,脂肪酸的系统命名原则和醛相β α同。
γCH3-CH-CH2-COOH2 14 3 OH 芳香酸命名是把芳环视作取代基。
76羧酸的沸点比分子量相近的其它有机物高,这是由于羧酸能以氢键缔合。
同时,即使在气态时,羧酸也是双分子缔合的,所以羧酸的沸点比分子量相近的醇还要高。
二、羧酸结构和化学性质亲核取代O 还原R-C-C-O-H α-H反应H 脱羧酸性1、酸性?E O O O +?R-C H + R-C R-C E EO-H O OO O NaOH/Na2CO3/ NaHCO3H2O + R-C E R-C EH+ O-Na O-H应用:①鉴别:与酚不同,与非酸性物质不同。