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11羧酸及其衍生物共71页

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(推荐)《羧酸及羧酸衍生物》PPT课件

(推荐)《羧酸及羧酸衍生物》PPT课件

醋酸
酪酸
安息香酸
肉桂酸
COOH
H COOH C
H COOH C
COOH
乙二酸 （草酸）
C H COOH
顺丁烯二酸 （马来酸）
C HOOC H
反丁烯二酸 （富马酸）
上页 下页
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10.1.2 羧酸的制法
（1）烃类氧化 烷烃：R C H 2 C H R 2＇ O2、Mn1O202℃R C O O H + R C O ＇ O H
烯烃： C H C 3 H = C H C H 3K M n O 4 2 C H C 3 O O H
C H = 2 C H C H 3+ 3 O / 2 2 M o O 4003 ℃ C H = 2 C H C O O H + H O 2
芳烃： CH3
KMnO4 CH3
COOH COOH
C(CH3)3
H+或 O H
R C N + H2 O
R C O O H + N H3
例：
C H 2 = C H C N+ H O 2 H 2 S O 4 C H 2 = C H C O O H+ N H 3
丙 烯 酸 8 8 %
C H 2 C N+ H O 2 H 2 S O 4
C H 2 C O O H + N H 3
C (H 3 ) C 3 B r 干 M 醚 gC (H 3 ) C 3 M g B r（ （ 2 1 C H ） ） O O 3 + 2 C (H 3 ) C 3 C O O H
B r M g
M g B r（ 1 C ） O 2
干 醚
（ 2 H ） O 3 +

第13章羧酸及其衍生物PPT教案

第13章羧酸及其衍生物PPT教案

✓高级酸酐可以用乙酸酐作为脱水剂制备。
2
COOH + (CH3CO)2O
CO 2O + 2CH3COOH
第34页/共147页
3 .成酸酐的反应
✓具有五元环和六元环的酸酐可用二元酸直接加热脱水制备。
O
COOH
C
O
COOH
C
O
✓酸酐还可以用酰卤和无水羧酸盐共热制备，通常用此法制备
混酐。
O
O
CH3CH2C Cl + H3C C ONa
13.1.2 羧酸的命名
1.习惯命名法
✓许多羧酸根据来源命名，如甲酸俗称蚁酸，因为蚂蚁会 分泌出甲酸；乙酸俗称醋酸，它最初由食醋中获得；苹果 酸、柠檬酸、酒石酸分别来源于苹果、柠檬和酿制葡萄酒 时形成的酒石中。
✓软脂酸、硬脂酸、油酸都是油脂水解得到，并根据它 们的性状命名。
第4页/共147页
2.系统命名法
▪ 脂肪族一元羧酸一般都能溶解于乙醇、乙醚、氯仿等有
机溶剂中。
▪ 低级饱和二元羧酸可溶于水，并随碳链的增长而溶解度
降低。芳酸的水溶性极低。
第15页/共147页
13.3.2 羧酸的光谱特性
1. 红外光谱 (IR)
1)一元羧酸在液态和固态下是缔合的，故-OH的伸缩振动 在3300~2500 cm-1处一强宽的吸收峰，与饱和碳的C-H伸缩振
➢ 羧酸根负离子的结构
羧酸根负离子的结构与原来羧酸中羧基的结构 有所不同，两个碳氧键等同。
O R CO
O R CO
1/2
O
R C O1/2
羧酸根负离子中存在着由三个原子四个π电子组成 的π分子轨道。由于π电子的离域，故羧酸根离子比 羧酸的稳定性大得多。

第九章羧酸及其衍生物

第九章羧酸及其衍生物

第九章 羧酸及其衍生物
11
•
10.02.2021
第九章 羧酸及其衍生物
12
• 9.3.2 系统命名法
①选择含羧基最长碳链为主链，称“某酸”； 从羧C开始编号。
②含脂环和芳环的羧酸：当羧基直接与环相连 时，“环名 + 甲酸”；当羧基与侧链相连时， 环作为取代基；当环上和侧链都连有羧基时， 以脂肪酸为母体。
14
C H 3C H = C H C O O H
•
2-丁烯酸 （巴豆酸）
巴豆的有效成分是巴豆油，能刺激 肠道蠕动而致泻，大量的巴豆油可 引起剧烈泻下，甚至导致死亡。其 机理是：巴豆油至肠内遇碱性肠液 水解后释出巴豆酸，刺激肠粘膜， 使之发炎，增加分泌，促进肠蠕动， 于0.5～3小时内产生剧烈腹泻，伴 有剧烈腹痛和里急后重，还能直接 作用于肠肌。
C l
C l
H
H
C l CC O O H > C l CC O O H >C l CC O O H >HCC O O H
C l
H
H
H
pKa 0.70
1.29
2.81
4.75
10.02.2021
第九章 羧酸及其衍生物
23
•
Cl Cl C C
Cl
Cl 原子的吸电诱导效应使负电荷得到分 散，稳定了羧酸根负离子； Cl 原子愈多, 负电荷分散程度愈大，负离子愈稳定。
第九章 羧酸及其衍生物
32
•
(2)酸酐的生成 —— 2分子羧酸在脱水剂（P2O5、 乙酸酐）作用下，分子间脱水生成酸酐。 （乙酸沸点低，用于大分子酸酐的合成）:
OO
2 RCO2H
CH3COCC H3

第十三章羧酸及其衍生物ppt课件

第十三章羧酸及其衍生物ppt课件

13.4 羧酸的制备
13.4.1氧化法 醛、伯醇的氧化
烯烃的氧化（适用于对称烯烃和末端烯烃）
芳烃的氧化（有α-H芳烃氧化为苯甲酸） 碘仿反应制酸（用于制备特定结构的羧酸）P306
13.4.2 羧酸衍生物的水解反应（308）
O
OO
O
O
R-C-X R-C-O-C-R' R-C-OR' R-C-NH2 RCN
O H C CH2COOH
丙醛酸 （3-氧代丙酸或3-羰基丙酸）
O
CH3 C CH2COOH
3-丁酮酸 （3-氧代丁酸或乙酰乙酸）
羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子 为α，其余位次 为β、γ…，距羧基最远的为ω位。 Δ表示烯键的位次，把双键碳原子的位次写在Δ的右上角。
二元酸命名：
PBr3 -HBr
RCHCOOH Br
2 反应机理
RCH2COOH PBr3
这步反应 不会逆转
O
互变异构
OH BrB-r
RCH2CBr
RCH=CBr
+ OH
RC H -CBr + Br -
-HBr
O RC H -CBr RCH2COOH
Br
Br
Br
O
催化剂的作用是将羧酸转化为酰 卤，酰卤的α-H具有较高的活性而易 于转变为烯醇式，从而使卤化反应 发生。所以用10%~30%的乙酰氯或 乙酸酐同样可以起催化作用。
取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻>间>对
具体分析： 邻 位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。） 对 位（诱导很小、共轭为主。） 间 位（诱导为主、共轭很小。）
共轭碱分子内形成氢键，降低了共轭碱的碱性，增强了对应

有机化学 羧酸及其衍生物 ppt课件

有机化学 羧酸及其衍生物 ppt课件

CH2CH2COOH CH2CH2COOH
CH2=CH—CH3
+
O2
磷酸铋
550~750℃，0.7~1.4MPa
CH2=CH—COOH
2021/2/5
14
6. 芳烃的側链含有 -H—全部在位断 裂成酸
側链是叔烷 基，很难氧 化，强氧化 剂时环发生 破裂，成酸.
Ph-C2H021=/2C/5 HCOOH ？
俗名
系统名
2021/2/5
O CCC C C C
OH
6 5432 1
7
例如：
CH2=CH-COOH C H3C -H = C HC -O O H
丙烯酸（败脂酸）
2-丁烯酸（巴豆酸）
CH3
CH3-CH-CH-COOH
CH3
2021/2/5
俗称：,-二甲基丁酸 (,-二甲基酪酸)
系统名称: 2,3-二甲基丁酸
• 能生成铜镜 (与费林试剂)
• 能生成银镜 (与托伦斯试剂)
强酸性！
甲酸的性质
使KMnO4溶液 褪色！
一般氧化剂
与浓硫酸共热
加热到160 ℃
2021/2/5
HCOOH + [O]
HCOOH
浓H2SO4 60~80℃
CO2 + H2O CO + H2O
HCOOH
CO2 + H2
37
13.5.2 乙酸（醋酸） • 发酵法--食醋 • 工业上乙酸的制备
2021/2/5
43
补充：二元酸加热后的变化规律
H O O C C O O H H O O C C H 2C O O H
H C O O H + C O 2 C H 3C O O H+C O 2

[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

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

第十一、十二章 羧酸及其衍生物

> C9 蜡状固体，无气味。
2. 溶解性(solubility) 低级羧酸与水混溶；高级羧酸不溶；一般二元和 多元酸易溶。
第18页，共109页。
羧酸的物理性质
3．熔点(melting point)
有一定规律，随着分子中碳原子数目的增加呈锯齿状的 变化。
乙酸熔点16.6℃，当室温低于此温度时，立即凝成冰状 结晶，故纯乙酸又称为冰醋酸。
COOH
CHCO2H OH
羧基 连在Ar或R
上都可
羟基酸
C CO2H O
羰基酸
CH COOH NH2
氨基酸
取代羧酸
第1页，共109页。
羧酸分子中烃基上的氢被取代后的产物称取代羧酸。
R CH COOH X
R CH COOH OH
R C COOH O
R CH COOH NH2
取代羧酸
R
O
R
R C OH
R
R
O CX O C OCOR O C OR O C NH2
羧酸衍生物
第2页，共109页。
DHA怎么补？
DHA
DHA，二十二碳六烯酸（docosahexenoic acid ），俗称脑 黄金，是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸，属于 Omega-3不饱和脂肪酸家族中的重要成员。DHA是神经系统
细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要
136pm
O···· H
羰基和羟基通过 p-π共轭 构成一个整 体, 故羧基不是羰基和羟基的简单加合。
第15页，共109页。
123pm
127pm
R
136pm 游离羧酸分子中的 p-π 共轭
R
H
127pm 羧酸根负离子的 p-π 共轭

羧酸及其衍生物 ppt课件


K2SO4+2MnSO4+10CO2+ 8H2O
13.6.2 己二酸--合成纤维“尼龙-66”原料.
脱水脱羧 加热
O ‖
苯酚
环己醇
己二酸
ppt课件
环戊酮
33
环己烷
环己酮
◆二元酸加热后的变化规律----Blanc规则: 在可能成环时总是较易形成较稳定的五元或六元环状化合物。
HOOCCOOH HOOCCH2COOH
比较下列各组物质的酸性强弱：
①FCH2COOH; ClCH2COOH; BrCH2COOH; ICH2COOH;
CH3COOH
② HCOOH; CH3COOH; CH3CH2COOH; (CH3)3CCOOH
③ Cl3CCOOH; Cl2CHCOOH; ClCH2COOH
Cl Cl Cl ④ CH3CH2CHCOOH; CH3CHCH2COOH; CH2CH2CH2COOH; CH3CH2CHCOOH ⑤PhCOOH; CH3COOH; CH3CH2COOH
HCOOH
CO2 + H2
ppt课件 30
13.5.2 乙酸（醋酸） • 发酵法--食醋 • 工业制备（甲醇,乙醇,乙烯,乙炔或轻油氧化）：
13.5.3 丙烯酸 丙烯酸的制备--丙烯气相氧化：
CH2=CH—CH3
O2，MoO3
280~360℃，0.2~0.3MPa
CH2=CH—COOH
• 丙烯酸具有羧酸和烯烃双重性质。双键易发生氧化
CH 2COOH
CH2COOH
CH=CHCOOH
苯乙酸
3-苯丙烯酸 （-苯丙烯酸，肉桂酸）
-萘乙酸
2. 羧基直接与苯环相连——苯甲酸作为母体， 环上其它基团作为取代基.

《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
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水溶解度：大于分子量相近的醇、醛、酮； 随R↑，水溶解度↓，C10以上羧酸不溶于水。
原因：羧酸中的羟基H和 O-羰 HO基H O-H 可与水形成氢键C： H3-C-OH
沸点：羧酸＞醇＞醛、酮＞醚＞烃。为什么？ 原因：多数羧酸以双分子缔合的环状二聚体的形式存在；
醇分子间可形成氢键，而醛、酮分子间不能；醛、 酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。
C 3 C 2 H H O C C 2 C 2 H lH C O 2 C 2 H lH C 3 C C 2 H lC
Pka 4.76
2.86
1.26
0.64
12
B. 芳香酸 （综合考虑诱导和共轭效应）
①酸性：HCOOH>C6H5COOH＞CH3COOH
②芳环上有吸电子基时，ArCOOH酸性增加。
③芳环上有给电子基时，ArCOOH酸性减弱。
2
• 反式脂肪酸：反式脂肪又称为反式脂肪酸或逆态脂
肪酸，是一种不饱和脂肪酸。主要来自经过部分氢化 的植物油。“氢化”是在20世纪初期发明的食品工业 技术，氢化过程可将一部分的脂肪改变为反式脂肪。 由于能增添食品酥脆口感、易于长期保存等优点，此 类脂肪被大量运用于市售包装食品、餐厅的煎炸食品 中。反式脂肪对健康并无益处，也不是人体所需要的 营养素。食用反式脂肪将会提高患冠状动脉心脏病的 机率，并增加老年痴呆症和女性不孕症的风险。
生成的盐为强碱弱酸盐，遇强酸则得到原羧酸。
R C O O N a + H C l R C O O H + N a C l 无机强酸 > 羧酸 > H2CO3 > 酚 > H2O > 醇> 炔>NH3
9
应用
羧酸盐具有盐类的一般性质，是离子型化合物，可溶 于水。因此，利用羧酸的酸性，可分离提纯有机物。
COO H
O
O-
C
δ
δ
强烈活化
G
中等活化
δ
弱活化
弱钝化
-NH2, -OH 给+(-I <<+C)
-NHCOR, -OR -R 给+( -I<+C) 给+( +I, +C)
钝 化 拉-(-I, -C)
-Cl,-Br
拉-( -I>+C)
-NO2, -CN ,-COOH, -SO3H ,-CHO, -COR 等
乙二酸 草酸
(2)系统命名法 ①选主链：选择含有羧基的最长碳链作主链。 ②编号：从羧基中的碳原子开始编号。
注意事项：若分子中含有重键，则选含有羧基和 重键的最长碳链为主链，称 “某烯（炔）酸”。
5
CH CHCOOH
3-溴环己基甲酸
3-苯基丙烯酸（肉桂酸）
6
11.2 羧酸的物理性质
物态：C1－C3刺激臭味液体；C4－C9腐败气味油状液体； C10以上羧酸为固体。
还可用什么方法鉴别？
10
取代基对酸性的影响
RCO K a OR H C+ O H + O
稳定
O RC
O
O
O
O
RC
or R C
RC
O
O
O
经测定RCOO-两个 C－O 键长均为 1.27Å
（C＝O键长1.23 Å ,C－O键长1.34 Å）
O
O
吸
CO
给 CO
吸电子基团能稳定酸根负 离子，使酸性增强。
13
C. 二元酸
二元羧酸可以发生二级电离，通常Ka1 > Ka2
① 酸性：二元酸的酸性>一元酸的酸性； 原因：两个－COOH，且－COOH有较强的－I效应。
② HOOCn-＞ 2()n1CH-COOHn越小，1越 pK小 a ，酸性
草酸
14
比较下列化合物的酸性大小： (1)
Ëá ÐÔ £º
COOH ¡ H3C
3
11.1 羧酸的分类、命名和结构
1）羧酸的分类 ① 按烃基不同：
② 按－COOH数目：
Ò» Ôª Ëá CH3COOH ¡¶þ Ôª Ëá
COOH COOH
¡¶à
Ôª
Ëá
CH2COOH HO-C-COOH
CH2COOH
4
2）羧酸的命名
⑴ 俗名:根据来源命名
化合物 甲酸 乙酸 丁酸 苯甲酸 俗名 蚁酸 醋酸 酪酸 安息香酸
给电子基团使酸根负离 子不稳定，使酸性减弱。
O 2 N -2 C 2 H H H O -2 C 2 H C H O 3 -2 C H 2 H H O
Pka
1.08
4.76
4.87 11
A：脂肪酸(主要诱导效应）
电负性增大，诱导效应I
Br Cl
F
Pka
4.76 3.18 2.94 2.86 2.57
b. p-p ¹² éî ʹ ôÈ Ëá H µÄ »î ÐÔ ²» ¼°È© ¡¢ ͪ
诱导效应随着距离的增加迅速减小。
C 3 C 2 H C H H C C 3 C H O H 2 C C O O C H H 2 C H 2 C O 2 H C H H O C 3 C 2 O H C 2 H C H H Cl Cl Cl
Pka 2.86
4.05
4.52
4.82
诱导效应具有加和性，相同性质的基团越多对酸性影响越大。
COOH ¡ CH3O
COOH
(2)
COOH
>
NO2
COOH
>
NO2 COOH
COOH
>
COOH
COOH OCH3
(3) ① 乙酸 ② 草酸 ③ 丙二酸 ④ 甲酸
② > ③ > ④ >①
15
(二) α-氢原子的反应
¡¡¡ H O
R¡CH¡C¡OH
d+
O a. ¡C¡µÄ Îü µç × Ó ÐÔ Ê¹ H »î ÆÃ
7
11.3 羧酸的化学性质
H被取代
H O 亲核加成 H表现酸性
R－C－C－O－H
H
OH被取代
脱羧反应
SP2杂化
p-π共轭的结果： 使RCOO—H健减弱，氢原子 酸性增加，羧酸具有酸性。
8
(一) 羧酸的酸性(P325)
酸性比较：
Na2CO3
CO2 H2O
RCOOH
NaOH NaHCO3
RCOONa H2O CO2 H2O
第11章 羧酸及其衍生物
O
O
R
羧基
C OH
O R-C-X
R-C O
R-C O
酰卤
酸酐
O R-C-OR'
酯
O R-C-N2H
酰胺
（R或R'可以是Ar或H）
COOH
OCOCH3
阿司匹林 1
乙酸：俗称醋酸（acetic acid），无水的乙酸在略低于
室温的温度下（16.7℃），能够转化为一种具有腐蚀性的 冰状晶体，故常称几乎不含水的醋酸为冰醋酸。醋几乎贯 穿了整个人类文明史。乙酸是制备很多化合物所需要使用 的基本化学试剂。在化学工业中，它被用来制造聚对苯二 甲酸乙二酯，后者即饮料瓶的主要部分。也被用来制造电 影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙 烯酯，以及很多合成纤维和织物。