有机化学第十章羧酸
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第十章 醛酮含有羰基的化合物:O H O CH3CCH3 O C CH3醛和酮:CH 3C羧酸 羧酸:CH3CO OHCOOH COOH COOHOH CH3CHCOOHO羧酸衍生物:CH3COCl (CH3CO) ( )2OCOOC 2H 5NHOβ-二羰基化合物:CH3CCH2COOC 2H5CH2COOC2H5 COOC2H5210 醛和酮教学大纲(醛和酮)醛和酮的结构与物理性质 醛和酮的结构与物理性质; 醛和酮的化学性质:1.与氢氰酸加成; 2.与亚硫酸氢钠加成; 3.与醇亲核加成; 4.与氨的衍生物反应; 5.与Grignard试剂加成; 试剂加成 6.醇醛缩合反应; 7 卤化和卤仿反应; 7. 卤化和卤仿反应 还 原 反 应 —— 催 化 加 氢 、 金 属 氢 化 物 还 原 、 Clemmenson 还 原 、 WolffKishner黄鸣龙还原、Cannizzaro反应;氧化反应)。
羰基 carbonylOR C H R O C R'醛(aldehyde)O R C O R C R' Ar H Ar O C O C R H酮(Ketone K t )Oβ αC H(R)CC脂肪族醛、酮芳香族醛、酮α,β-不饱和醛、酮4命名:O CH3CCH2CH2CHOO O CH3CCHCCH3 CH2CH=CH24-氧代戊醛3-烯丙基-2,4-戊二酮OO CHO环己酮CHO2'-氧代环己基甲醛CHO OH O CHO苯甲醛2-羟基苯甲醛 (水杨醛)呋喃甲醛 (糠醛)5z醛和酮的结构2spCσOδ C+δO键角接近 120 °1 C=O双键是由一个σ键和一个π键组成的。
2 羰基碳原子为 sp2杂化轨道与氧原子的 p 轨道和其它两个原子 形成三个 形成 个σ键 键,一个 个 p轨 轨道与氧原子的 与氧 子 p轨 轨道侧面交盖成 侧面交 成π键 键, 氧原子上另有两对孤对电子处于氧的s轨道和p轨道中。
有机化学中的羧酸与酐的合成有机化学中,羧酸和酐是两类常见的化合物,它们在药物、材料以及农药等领域具有重要的应用价值。
通过不同的合成方法,我们可以高效地制备羧酸和酐,为有机化学研究和实际应用提供有力支持。
本文将从不同角度介绍有机化学中羧酸与酐的合成方法。
一、羧酸的合成方法1. 醇的氧化反应醇的氧化反应是合成羧酸的重要方法之一。
常用的氧化剂包括过氧化氢、二氧化氯、高锰酸钾等。
以过氧化氢为例,将醇与过氧化氢在酸性条件下反应,就可以得到相应的羧酸产物。
2. 烷烃的氧化反应烷烃的氧化反应也可以得到羧酸。
其中,苯氧化反应是一种重要的方式。
通过将苯与氧气在存在催化剂的条件下进行氧化反应,可以合成苯甲酸等羧酸产物。
3. 二级醇的氧化反应二级醇在氧化反应中通常会形成酮和羧酸。
例如,将异丙醇与氧气在存在催化剂的条件下反应,可以得到异丙酸等产物。
二、酐的合成方法1. 羧酸的缩合反应羧酸的缩合反应是合成酐的常用方法。
在酸性或碱性条件下,羧酸分子中的羧基和羧酸基团发生缩合反应,形成环状酐结构。
例如,乙酸在酸性条件下发生缩合反应,得到醋酐作为产物。
2. 羟基酰氯的反应羟基酰氯与羧酸反应也可以合成酐。
以乙酸为例,当乙酸与三氯化磷反应时,可以得到乙酸酐。
3. 羟酸的缩酸酐化反应羟酸的缩酸酐化反应是另一种合成酐的方法。
例如,乙醛在酸性条件下发生酰化反应,得到醋醐。
综上所述,有机化学中羧酸与酐的合成方法多种多样,可以根据具体实验需求选择合适的合成路径。
这些合成方法不仅在实验室合成中发挥着重要作用,也为有机化学领域的研究和应用提供了重要参考。
希望本文能对读者在有机化学中的羧酸与酐合成方面提供一定的帮助。
有机化学基础知识点整理羧酸的性质与反应羧酸是一类重要的有机化合物,在有机化学领域中起着至关重要的作用。
本文将对羧酸的性质及其常见的反应进行整理,并探讨其在化学反应中的应用。
1. 羧酸的性质羧酸是由羰基和羟基或氨基组成的一类化合物。
羰基的存在赋予了羧酸许多特殊的化学性质。
(1)酸性:羧酸具有较强的酸性,可以和碱反应生成相应的盐和水。
羧酸的酸性来源于羧基上的羟基或氨基,它们可以与碱中的氢离子发生酸碱中和反应。
(2)溶解性:羧酸可以溶于许多极性溶剂中,如水、醇和酮等。
但在非极性溶剂中溶解度较低。
(3)氢键:由于羧基上的氢原子和含氧的孤对电子形成氢键,羧酸分子之间存在较强的相互作用力。
这种氢键能增加羧酸的熔点和沸点,并影响其化学性质。
2. 羧酸的反应(1)酸碱反应:羧酸可以与碱发生酸碱反应,生成相应的盐和水。
反应的例子如下:RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O(2)酯化反应:羧酸与醇反应可以生成相应的酯。
这是一种重要的羧酸衍生物合成方法。
反应的示例如下:RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O(3)酰氯化反应:羧酸可以和无水氯化物反应,生成相应的酰氯。
酰氯是一种活泼的羧酸衍生物,可进一步参与其他反应。
反应的表达式如下:RCOOH + SOCl2 → RCOCl + SO2 + HCl(4)酰亚胺化反应:羧酸与胺反应可以生成相应的酰亚胺。
这种反应在有机化学合成中非常常见。
反应的示例如下:RCOOH + NH2R' → RCONHR' + H2O(5)还原反应:羧酸可以在适当条件下被还原为醛或醇。
具体的还原剂取决于羧酸的结构及反应条件。
(6)烷化反应:羧酸可以与碳亲核试剂(如Grignard试剂)反应,生成相应的烷化产物。
反应的示例如下:RCOOH + RMgX → RCH2OH + MgXOR3. 羧酸的应用羧酸广泛应用于有机合成和材料科学等领域。
有机化学基础知识点羧酸的性质和反应羧酸是有机化学中的一类重要化合物,其具有独特的性质和反应。
本文将对羧酸的性质和反应进行分析,以帮助读者更好地理解有机化学中羧酸的基础知识点。
一、羧酸的基本结构和性质羧酸的化学式通常表示为R-COOH,其中R表示有机基团。
羧酸中的碳原子与一个羧基(-COOH)和一个有机基团R连接。
羧酸中的羧基是由一个碳氧化合物和一个羟基组成的。
羧酸具有一些基本的性质。
首先,羧酸是一类具有酸性的化合物。
其羧基上的氧原子带有负电荷,可以释放出质子(H+),从而使羧酸溶液具有酸性。
其次,羧酸中的羧基中的羟基(-OH)是极性的,使羧酸具有较高的溶解度。
此外,羧酸还可以形成氢键和其他分子进行相互作用,影响其物理性质。
二、羧酸的反应1. 羧酸与碱反应羧酸与碱反应会生成相应的盐和水。
这是因为碱可以中和羧酸中的质子,使羧酸中的羧基离子化,并与碱中的阳离子形成盐。
反应方程式如下所示:RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O2. 羧酸与醇反应羧酸与醇反应会发生酯化反应,生成酯和水。
这是一种酸催化的反应,羧酸中的羧基与醇中的羟基发生缩合反应,并释放出水分子。
反应方程式如下所示:RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O3. 羧酸的脱羧反应羧酸的脱羧反应是指羧酸分子中的羧基失去碳原子,生成相应的酮或醛。
这是一种重要的羧酸反应,在实际有机合成中被广泛应用。
脱羧反应可以通过加热、用酸或碱催化来促进。
反应方程式如下所示:RCOOH → R'COR + CO24. 羧酸的酰氯化反应羧酸与反应的卤化酰可发生酰氯化反应,生成相应酰氯和HCl。
酰氯在有机合成中是一种重要的中间体,可以进一步参与其他反应。
反应方程式如下所示:RCOOH + SOCl2 → RCOCl + SO2 + HCl5. 羧酸与亲电试剂的反应羧酸可以与亲电试剂发生的有机反应,例如与醇、胺、卤代烷等反应,生成相应的酯、酰胺或酰化产物。
第十章 羧酸及其衍生物习题答案1. 命名下列化合物(1)三氟乙酸 (2)3-丁烯酸 (3)4-戊酮酸 (4)1-羟基环己基甲酸 (5)2,4-二氯苯氧乙酸 (6)1,3-环己基二甲酸 (7)2,2-二甲基丙二酸 (8)丁二酸单酰氯 (9)2-甲基顺丁烯二酸酐 (10)N-溴丁二酰亚胺 (11)2-环戊酮基甲酸甲酯 (12) -丁内酯 (13)N-苯基-4-甲氧基苯甲酰胺 (14)N-苯基氨基甲酸甲酯 (15)2-乙酰氧基苯甲酸(乙酰水杨酸) (16)2-乙基-3-丁酮酸乙酯 2. 写出下列化合物的结构式CH 3CH 2CHCCHOOHCH 3CH 3COOH COOH CH CHCOOHHOOCCH 2CCH 2COOH COOH CH 3CHCOOH CH 3ONHCOCH 3H C ON(CH 3)2CH 2CCOOCH 33C C O OO NHC O (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)3. 比较下列化合物的酸性大小(1)甲酸 > 碳酸 > 苯酚 > 水 > 环己醇(2)氯乙酸 > 羟基乙酸 > 乙酸 > 丙酸 (3)草酸 > 丙二酸 > 苯甲酸 > 乙酸(4)邻硝基苯甲酸 > 对硝基苯甲酸 > 间硝基苯甲酸 > 苯甲酸(5)对溴苯甲酸 > 对甲基苯甲酸 > 对甲氧基苯甲酸 > 对氨基苯甲酸 4.按要求排序(1)按水解活性大小排序:丙酰氯 > 丙酸酐 > 丙酸乙酯 > 丙酰胺 (2)与乙醇酯化的速度:乙酸 > 丙酸 > 2-甲基丙酸 > 苯甲酸 (3)与丙酸酯化的速度:乙醇 > 丙醇 > 异丙醇 > 苯甲醇(4)碱性水解的速度:甲酸甲酯 > 乙酸甲酯 > 乙酸乙酯 > 乙酸异丙酯(5)碱性水解的速度:对硝基苯甲酸乙酯 > 对氯苯甲酸乙酸 > 对甲基苯甲酸乙酯 5.写出下列化合物加热后生成的主要产物。
(2)(3)(4)(1)CH 3CH O C OOCHCCH 3OCH 3CH CHCOOH C O OCH 3COCH 3O(5)(6)CH 3CHO C C O O OHCOOH (7)(8)(9)CH 3COOH6.写出丙酸与下列试剂反应的主要产物(2)(3)(4)(1)(5)(6)CH 3CH 2COONa CH 3CH 2COCl CH 3CH 2COOCH 2CH 3CH 3CH 2CH 2OHCH 3CHCOOHCH 3CH 2CONH 27.写出乙酰氯与下列试剂反应的主要产物。