(优选)高中化学竞赛有机专题六羧酸衍生物.

1 羧酸羧酸：分子中含有羧基的化合物。

羧基：—COOH1.1 命名1.1.1 系统命名法：选择含羧基的碳链作为主链，编号从羧基开始。

一元羧酸：HCOOH CH3COOH CH3C CHCOOH CH3甲酸乙酸3-甲基-2-丁烯酸CH3CHCH2COOHClCOOH3-（对-氯苯基）丁酸苯甲酸二元羧酸：HOOCCOOH CHCOOHCOOH乙二酸丁烯二酸对苯二甲酸1.1.2一些化合物的俗名：蚁酸（甲酸），醋酸（乙酸），硬脂酸（CH3(CH2)16COOH），软脂酸（CH3(CH2)14COOH），甘氨酸（H2NCH2COOH）CH CHCOOHCH 3CHCOOH肉桂酸 乳酸1.2 化学性质CO1.2.1 酸性RCOOHRCOO -COO -CO -O酸性：RCOOH > ArOH > H 2O > ROH > RC ≡CH > NH 3 > RH RCOOH + NaHCO 3 ——→ RCOONa + CO 2 + H 2ORCOONa + HCl ——→ RCOOH + NaCl诱导效应 (I)：由于原子或基团电负性的影响，引起分子中电子云沿 键传递的效应称为诱导效应。

H —CH 2COOH Cl —CH 2COOH CH 3—CH 2COOH Ka 1.75x10-5 1.4x10-3 1.3x10-5 和基团或原子的电负性及相对距离有关。

–I: –F > –OR >–NR 2 > –CR 3 –F > –Cl > –Br > –I+I: –NR - > –O -CH 3CH 2CHClCOOH CH 3CHClCH 2COOH ClCH 2CH 2CH 2COOH CH 3CH 2CH 2COOHpKa 2.82 4.41 4.70 4.82 鉴定羧酸结构一个很有用的概念是中和当量，用酸碱滴定法可测定中和当量：中和当量 =羧酸样品重量（g ）×1000N NaOH ×V NaOH (mL)利用中和当量可以计算出羧酸的分子量：羧酸分子量 = 中和当量×羧酸分子中羧基数1.2.2 ―OH 的取代反应O +R C O-OHO Y _Y+OH -RCX OO ORCOR'ORCNH 2O酰卤 酸酐 酯 酰胺酯化反应：CH 3O +CH 3CH 2OHCH 32CH 3OH 2O +H +反应历程：H +O+RCOH+OHRCOH+OH +R'OH R COHR'OH +OHRCO +OR'+H 2ORCO +O R'RCOR'O +H +酰卤化：RCOOH + PCl 3 ——→ RCOCl酰卤化剂可以是PX 3, PX 5, SOCl 2 等 生成酸酐：P 2O 5RCOOH + R’COOH ——→ RCO-O-COR’生成酰胺：185℃ CH 3CH 2CH 2COOH + NH 3 ——→ CH 3CH 2CH 2COONH 4 ——→ CH 3CH 2CH 2CONH 2 + H 2O 1.2.3 脱羧反应热熔CH 3COONa + NaOH ——→ CH 4 + Na 2CO 3ΔHOOCCH 2COOH ——→ CH 3COOH + CO 2ΔCH 3COCH 2COOH ——→ CH 3COCH 3 + CO 2Kolbe 反应（电解反应，自由基型脱羧）：-2e -2CO22 RCOO-——→2RCOO˙——→2R˙——→R-R 1.2.4 α-H的卤代PRCH2COOH + Br2——→RCHBrCOOH1.2.5 还原4RCOOH +3LiAlH4——→4H2 + 2LiAlO2 + (RCH2O)4AlLi (RCH2O)4AlLi + H2O ——→4RCH2OHLi/CH3NH2H3O+RCOOH ——---→RCH=NCH3——→RCHO1.3 羧酸的制备1.3.1 氧化从1°醇和醛的氧化得到。

化学竞赛辅导教案羧酸衍生物第十一课时 羧酸衍生物学习要求1．掌握酰卤，酸酐，酯，酰胺的化学性质及相互间的转化关系。

2．熟悉酯缩合反应，霍夫曼降级反应等重要人名反应。

3．熟悉酯的水解反应历程。

4．掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的应用。

5．了解油脂的组成和性质；合成表面活性剂的类型及去污原理。

羧酸衍生物是羧酸分子中的羟基被取代后的产物，重要的羧酸衍生物有酰卤，酸酐，酯，酰胺。

一、羧酸衍生物的结构和命名1、羧酸衍生物的命名酰卤和酰胺根据酰基称为某酰某。

酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。

例如：酯的命名是根据形成它的酸和醇称为某酸某酯。

例如：2、羧酸衍生物的结构羧酸衍生物在结构上的共同特点是都含有酰基（ ），酰基与其所连的基团都能形成P-π共轭体系。

R CORP π共轭体系(1)与酰基相连的原子的电负性都比碳大，故有 效应I (2)(3)L 和碳相连的原子上有未共用电子对，故具有+ C 当+ C >I 时，反应活性将降低时，反应活性将增大当+ C I <CH 3C O ClCH 2CH C O BrCO N(CH 3)2NH O N,N-=甲基苯甲酰胺戊内酰胺丙烯酰溴乙酰氯CH 3C O O C OCH 3CH 3C O O C OCH 2CH 3C C O OO 乙酸酐乙酸丙酸酐1,2环己烯二甲酸酐CH 3C OO CH 2CH=CH 2CH 3O OH CH 2CH OOCH 3乙酸烯丙酯甲酸甲酯丙烯酸甲酯CHCOOC 2H 5CH 2COOC 2H 5CH 3C O OC OO CH 2甲基丁二酸二乙酯环戊基甲酸环己酯苯甲酸苄酯二、物理性质酰卤：无色，有刺激性气味的液体或低熔点固体。

低级酰卤遇水激烈水解。

乙酰氯暴露在空气中即水解放出氯化氢。

酯常为液体，低级酯具有芳香气味，存在于花、果中。

例如，香蕉中含乙酸异戊酯，苹果中含戊酸乙酯，菠萝中含丁酸丁酯等等。

酯的比重比水小，在水中的溶解度很小，溶于有机溶剂，也是优良的有机溶剂。

15--羧酸衍生物羧酸分子中的羧基的一部分换成其它原子团而生成的化合物，并能水解成羧酸的，称为羧酸官能团的衍生物。

都含有酰基，ORC。

羧酸衍生物可分为：RCOR'O RCClO O O ORCNR'R"O RC N 脂 酰 氯 酐 酰 胺 腈 §1. 羧酸衍生物的命名和物理性质1.命名： ⑴酰卤的命名将相应的酰基名称放在前面，卤素的名称放在后面。

即将相应的“酸”改成“酰卤”⑵ 酰胺的命名：和酰卤相似。

将相应的酰基后边加一“胺”字，既将相应的“酸”改为“酰胺”。

⑶ 酸酐的命名：① 由二分子相同的一元羧酸脱水形成的酸酐称为单酐，它们的命名，可在原来的羧酸名称之后加一“酐”字来称呼，“酸”字也可以省略。

Acetic anhydride② 由二分子不相同的一元羧酸脱水形成的酸酐称为混酐。

它们的命名，可把简单的或低级的羧酸名称放在前面，复杂的或高级的羧酸名称放在后面（即按甲、乙、丙…顺序，英文按字母顺序），两者的中间加一逗点分开（也可省略），再加一“酐”字来称呼。

③环状酸酐，一分子的二元酸或多元以上的多元酸，它们脱水后可生成环状酸酐。

命名时，可在二元酸的名称后加一“酐”字。

⑷酯的命名：把酸的名称放在前面，烃基的名称放在后面，在加一“酯”字。

２．羧酸衍生物的光谱性质① IR：醛、酮、羧酸、酰卤、酸酐、酯和酰胺都含有羰基，因此，在IR都有C=O的强吸收峰。

1705~1740cm-1醛、酮的νC=O羧酸衍生物的C=O伸缩振动扩大到了1550~1928 cm-1.这是因为：-I效应使波数升高，+C效应使波数降低，降低了C=O的极性，供电子作用而使C=O的双键性降低。

增加了C=O的双键性，吸收频率的波数降低；波数增高。

酰卤：νC=O~1800cm-1 νC=O ~1920cm-1酸酐：在1800-1860cm-1(强)和1750-1800cm-1（强）区域有两个C=O伸拉振动吸收峰，这两个峰往往相隔60cm-1左右。

高中化学竞赛有机专题六羧酸衍生物引言在高中化学竞赛中，有机化学是一个重要的专题。

其中，六羧酸衍生物是有机化合物中的一个重要类别。

六羧酸衍生物的研究和应用广泛存在于生物化学、有机合成、材料科学等多个领域。

本文将介绍六羧酸衍生物的基本概念、结构特点、合成方法以及相关应用。

一、六羧酸衍生物的基本概念六羧酸衍生物是指分子中含有六个羧基（-COOH）基团的有机化合物。

它们的分子结构通常具有环状或链状的特点，其中每个羧基都与相邻的羧基通过碳链连接。

由于六羧酸衍生物分子中含有多个羧基，具有很强的化学活性和反应性。

二、六羧酸衍生物的结构特点六羧酸衍生物的结构特点主要体现在其分子中羧基的位置和环状或链状结构的形态上。

其中，环状结构的六羧酸衍生物称为环型六羧酸，链状结构的六羧酸衍生物称为线型六羧酸。

无论是环型六羧酸还是线型六羧酸，它们的分子结构都呈现出高度的稳定性和几何性。

这些结构特点决定了六羧酸衍生物在有机合成和化学反应中的重要性。

三、六羧酸衍生物的合成方法六羧酸衍生物的合成主要包括两个步骤：前体合成和羧基化反应。

前体合成指通过选择适当的原料和反应条件，将化合物转化为含有羧基前体的中间体。

羧基化反应则是在前体化合物中引入羧基。

常用的合成方法包括羧酸的氢化、酰氯的水解、醛酮的氧化和羰基化合物的羧化反应等。

通过这些合成方法，可以较高效地合成各类六羧酸衍生物。

四、六羧酸衍生物的应用领域六羧酸衍生物的研究和应用广泛存在于诸多领域。

以下列举其中几个典型的应用领域：1.生物化学：六羧酸衍生物具有特殊的分子结构和化学活性，可以作为抗氧化剂、荧光探针、药物分子和催化剂等在生物化学领域中应用；2.有机合成：六羧酸衍生物作为极具反应活性的化合物，可以作为有机催化剂在合成反应中发挥重要作用；3.材料科学：六羧酸衍生物具有良好的溶解性、可调控性和稳定性，可以作为材料的前体分子用于制备纳米材料和功能材料等；4.环境保护：六羧酸衍生物可以作为吸附剂、催化剂和光催化剂等在环境污染治理和资源回收领域中应用。

高中化学奥林匹克竞赛辅导羧酸衍生物一、羧酸衍生物的结构和命名1.羧酸衍生物酰卤、酸酐、酯和酰胺的结构中都含有酰基()，它们可以用通式RCOL(L=X、OR、OCOR、NH2、NHR、NR2)表示。

其中与羰基直接相连的L原子上都有一对未共用电子对，它可以与羰基中的π电子形成p-π共轭，其结构可用共振式表示为：羰基碳的正电性越大，羰基的亲核加成-消除反应活性越高。

羰基的亲核加成-消除反应活性由高到低为：RCHO>RCOR’>RCOX>(RCO)2O>RCOOR’>RCONH2(>RCONHR’>RCONR’2)>RCN>RCOOH 2.羧酸衍生物的命名（1）酰卤和酰胺根据酰基称为“某酰卤”或“某酰胺”。

(乙酰氯) (丙酰氯) (苯甲酰氯)(苯甲酰胺) (N-甲基丙酰胺)(N，N-二甲基乙酰胺) (N-甲基-N-乙基戊酰胺)（2）酸酐是根据它水解得到的羧酸来命名。

酸酐中两个酰基相同的称为单酐，命名时直接在羧酸名称后面加“酐”字。

当两个酰基不相同时称为混酐，混酐的命名需在“酐”字前面将两个羧酸按顺序分别列出。

二元羧酸形成的环状酸酐命名时在二元羧酸的名称后加“酐”字。

例如，(乙酸酐) (乙丙酐) (丁二酸酐)（3）酯的命名是根据它水解得到的酸和醇来命名，称为“某酸某（醇）酯”,通常将“醇”字省去。

如，(乙酸苄醇) (苯乙酸乙酯)二、羧酸衍生物的物理性质1.低级的酰卤和酸酐是具有刺激性气味的无色液体，不溶于水，但遇水剧烈水解。

酰氯的相对密度大于1。

高级的酰卤和酸酐为固体。

2.酰卤、酸酐和酯都没有分子间的缔合，因此酰卤的沸点比相应的羧酸低，酸酐的沸点则比相对分子质量相当的羧酸低。

酯的沸点比相应的羧酸和醇都低，与碳原子数相同的醛、酮相近。

3.酯在水中溶解度较小，能溶于有机溶剂。

低级酯是易挥发并具有芳香气味的无色液体。

4.酰胺分子间可以通过氮原子上的氢缔合，其沸点都高于相应的羧酸。