有机化学羧酸后面
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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。
羧酸和羧酸衍生物客户剖析提参考答案习题1,各物质名称分别如下:4-氧代-3-戊烯酸;对羟基苯甲酸;苯甲酸环己酯;甲酸环己基甲酯;乙酸丙烯酸酐;Z-3-氯—3-戊烯酰氯;丁交酯;4-甲基-δ-庚内酯;习题2,各物质结构式如下:COOHNO2O2NCOOHCOOH OBrOO习题3,O2O2NOCH2OH P2O5CH2CH2OO CH3OHP/Cl2CH3ClCOOHCOOHOOO LiAlH4CH2OHCH2OHOOOOCOOHOOCH3CH3 CH3OHOOOOCCH3OO习题4,酸性:二氯乙酸〉氯乙酸〉乙酸水解活性:乙酰氯〉乙酸酐〉乙酸乙酯〉乙酰胺脱羧容易度:乙二酸〉苯甲酸〉乙酸醇解活性: 乙酰氯 〉丙烯酰氯 〉苯甲酰氯 与苯酚反应:乙酰氯 〉乙酸酐 〉乙酸习题5,H 2/Ni 用于碳碳双键,羰基的还原,没有选择性。
氢化铝锂用于羰基、羧基、硝基、卤代烃还原,对这些基团没选择性,但不还原C=C 。
遇水、活泼氢物质剧烈反应,遇空气自燃。
硼氢化钠只还原羰基,还可以在水溶液中进行。
习题6,COOH OO OH HOOCOOHOH C H 3OOH COOHOHOOCOOHOH CH 3KM nO 4褪色不褪色OH C H 3HOOCO OH2,4-二硝基苯肼COOHOO OH 丙酮酸苯甲酸水杨酸丙酮酸苯甲酸水杨酸显色不显色FeCl 3水杨酸苯甲酸(丙酮酸是少见的有银镜反应的羧酸)乙酰氯乙酸乙酯氯乙酸乙酰氯乙酸乙酯甲酸乙酯甲酸甲酯甲酸甲酯(水解产生乙醇的会有碘仿反应,水解产生甲酸的会有银镜反应)丙酮酸苯甲酸肉桂酸丙酮酸苯甲酸肉桂酸褪色不褪色苯甲酸Br Br肉桂酸草酸丙二酸丁二酸草酸酸色非酸色KM nO 4褪色不褪色丙二酸丁二酸强热pH 试纸检验气体丙二酸丁二酸苯甲酰氯苄氯对氯苯甲酸酸色非酸色KM nO 4褪色不褪色pH 试纸OH 2苯甲酰氯苄氯对氯苯甲酸苯甲酰氯苄氯另取样O H 2(苯甲酰氯水解产生氯化氢,可使高锰酸钾褪色) 习题7, 1)CH 3+4CH 3O O H -C3OAg+3C3O2)NH 3CH 3OH 24C H 3CH 2OH 3+CH 3CH 3OH KM nO C H 3CH 3OCN-CH 33OHOH 3+C H 3CH 3OHH 2SO 4CH 2CH 33)CH 3OHOCl /PCH 3OHOCH 2OHOSOCl CH 2ClO4)BrMgE t 2O MgBrOH 3553OHO5)CH 3OHOLiAlH CH 3OH CH 2CH 3CH 3CH 3O H 3+CH 3CH 3O KM nO 46)I KOHCH 3COOHLiAlH CH 3OH SOCl 2CH 3ClCH 3CH 3O MgE t 2OC H 3MgClCH CH 3O CH CH 3OHCH 37)CH 2CH 23+C H 3OHC H 3-CH 3OCrO /C H N +3CH 3C3OH H 2SO 4CH 3O CH 3O8)CH 3OH KM nO 4CH 3C OOHC l /POHOOH ON9)H 2Br NCCNBrBrOH 3+HOOCCOOH H 2/NiCOOH习题8,1)2个不饱和度,2个氧,无酸性,有C=C ,可水解(可能为酯),银镜反应为醛(烯醇酯异构成)碘仿反应为乙醛,综合为乙酸乙烯醇酯。
有机化学基础知识点整理羧酸的衍生物与反应羧酸的衍生物与反应羧酸是有机化学中常见的一类化合物,具有羧基(-COOH)的结构特征。
羧酸的衍生物是指通过对羧酸进行化学反应或者取代得到的相关化合物。
羧酸的反应涉及到许多重要的有机合成反应和应用,对于有机化学的学习非常重要。
本文将对羧酸的衍生物以及与之相关的反应进行整理和概述。
一、酯的合成酯是羧酸醇酯化反应的产物,也是羧酸衍生物中使用最广泛的一种化合物。
酯的合成通常通过将羧酸与醇在酸性条件下进行酯化反应而得到。
此反应是通过羧基中的羟基与醇发生酯化反应而形成的,其反应方程式如下所示:羧酸 + 醇→ 酯 + 水酯化反应可以在各种温度下进行,常见的催化剂有硫酸、盐酸等。
酯化反应是有机合成中的重要步骤,能够制备出许多重要的化合物,如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯等。
二、酰氯的合成酰氯是羧酸与氯化物反应生成的一种衍生物。
酰氯是有机合成中常用的试剂,可以作为中间体参与进一步的化学反应。
羧酸与氯化物反应生成酰氯的反应方程式如下所示:羧酸 + 氯化物→ 酰氯 + 酸常见的氯化物有氯化亚砜、氯化磷等。
酰氯在合成中起到重要的作用,可以进一步发生亲核取代反应、缩合反应等。
三、酰亚胺的合成酰亚胺是羧酸与胺反应生成的衍生物,分子中含有酰基与氨基。
酰亚胺具有一定的稳定性和活性,可以作为有机化合物的合成中间体。
酰亚胺的反应方程式如下所示:羧酸 + 胺→ 酰亚胺 + 水酰亚胺的合成可以通过将羧酸与胺在酸性条件下反应而得到。
酰亚胺在有机合成中应用广泛,可以进行类似于酯的各种反应。
四、酰胺的合成酰胺是羧酸与氨反应生成的一种衍生物,分子中含有酰基与氨基。
常见的酰胺有酰胺与酰胺。
酰胺的合成通常通过将羧酸与氨在酸性或碱性条件下反应而得到。
酰胺的反应方程式如下所示:羧酸 + 氨→ 酰胺 + 水酰胺是许多药物和生物活性分子的结构基础,也是有机化学中重要的中间体。
综上所述,羧酸的衍生物包括酯、酰氯、酰亚胺和酰胺等,它们在有机合成和应用领域中具有广泛的应用。