有机化学第8章---羧酸及取代羧酸讲解

第八章 羧酸、羧酸衍生物和取代酸问题八9-1 按酸性次序排列下列化合物： COOH NH 2COOH OCH 3COOHCH 3COOH Br (1) (2) (3) (4)解：9-2由乙醇合成α-氯代丁酸（无机试剂任选）。

解：9-3 按照水解活性的大小次序排列下列化合物，并说明原因。

（1）乙酰胺 （2）醋酸酐 （3）乙酰氯 （4）乙酸乙酯解：题中给出的四种羧酸衍生物的水解反应是双分子酰氧键断裂的亲核加成－消除机理，用下列通式表示这四种化合物：CH 3C OY Y=Cl ，OCCH 3，OC 2H 5，NH 2 如果C ＝O 基团中碳原子的正电性越强，离去基团的离去倾向越大，反应物的活性也就越大。

综合诱导效应和共轭效应，C ＝O 基团中碳原子的正电性和离去基团的离去倾向次序为：乙酰氯＞乙酸酐＞乙酸乙酯＞乙酰胺，所以水解反应的活性次序为：乙酰氯＞乙酸酐＞乙酸乙酯＞乙酰胺。

9-4以丙腈为原料合成乙胺（无机试剂任选）。

解：9-5试完成由丙酸→α-氯代丙酸→α-羟基丙酸→丙酮酸的转化。

解： 习题八1. 用系统命名法命名下列化合物：解：(1) 2,5-二甲基庚酸 (2) (2E , 4E )-2,4-己二烯酸 (3) (E )-2-乙基-3-氯-3-溴丙烯酸(4) 3-羟甲基苯甲酸 (5) 2,3-环氧丁酸 (6) 2-(2,4-二氯苯氧基)乙酸(7) (1S ,2S )-1,2-环丙基二甲酸 (8) 乙酸-2-羧基苯酯 (乙酰水杨酸)(9) 甲酸苯甲酯（甲酸苄酯） (10) 3-甲基-4-环己基丁酸(11) 5-羟基-1-萘乙酸 (12) N-甲基氨基甲酸苯酯2. 写出下列化合物的结构式：（1）2,3-二甲基戊酸 （2）对苯二甲酸 （3）延胡索酸（4）（S ）-α-溴丙酸 （5）顺-12-羟基-9-十八碳烯酸 （6）3-甲基邻苯二甲酸酐（7）异丁酸异丙酯 （8）丁酸酐 （9）丁二酸酐（10）间硝基苯乙酰溴 （11）乙二醇二乙酸酯 （12）己二酸单酰胺解：3. 请排出下列化合物酸性由强到弱的顺序：(1) 醋酸 三氯乙酸 苯酚和碳酸解：(1) 三氯乙酸 > 醋酸 > 碳酸 > 苯酚4. 完成下列反应方程式：5. 用化学方法分离下列混合物：(1)苯甲醇 苯甲酸 苯酚 (2)异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯解：(1) (2) 6. 用化学方法鉴别下列化合物： (1) 甲酸 乙酸 草酸 (2) 草酸 丙二酸 丁二酸(3) 乙酰氯 乙酸酐 乙酸乙酯 解：(1) (2) (3) 7.完成下列合成（其它原料任选）： (1)由CH 3CH 2CH 2OH 合成CH 3CH 2CHOHCOOH (2) 由CH 3CH 2CH 2OH 合成(CH 3)2CHCOOH (3) 由CH 3CHO 合成HOOCCH 2COOH (4) 由CH 3CH 2CH 2CN 合成CH 3CH 2CH 2NH 2 解： 8. 某化合物C 5H 8O 4，有手性碳原子，与NaHCO 3作用放出CO 2，与NaOH 溶液共热得(A)和(B)两种都没有手性的化合物，试写出该化合物所有可能的结构式。

第八章羧酸、羧酸衍生物和取代酸问题八9-1按酸性次序排列下列化合物：COOHNH 2COOHOCH3COOHCH3COOHBr(1) (2) (3) (4)解：9-2由乙醇合成α-氯代丁酸（无机试剂任选）。

解：9-3按照水解活性的大小次序排列下列化合物，并说明原因。

（1）乙酰胺（2）醋酸酐（3）乙酰氯（4）乙酸乙酯解：题中给出的四种羧酸衍生物的水解反应是双分子酰氧键断裂的亲核加成－消除机理，用下列通式表示这四种化合物：CH3COY Y=Cl，OCCH3，OC2H5，NH2如果C＝O基团中碳原子的正电性越强，离去基团的离去倾向越大，反应物的活性也就越大。

综合诱导效应和共轭效应，C＝O基团中碳原子的正电性和离去基团的离去倾向次序为：乙酰氯＞乙酸酐＞乙酸乙酯＞乙酰胺，所以水解反应的活性次序为：乙酰氯＞乙酸酐＞乙酸乙酯＞乙酰胺。

9-4以丙腈为原料合成乙胺（无机试剂任选）。

解：9-5试完成由丙酸→α-氯代丙酸→α-羟基丙酸→丙酮酸的转化。

解：习题八1. 用系统命名法命名下列化合物：(1)CH 2OH COOH(2)(8)(7)(5)(6)(4)(3)(9)(10)OCH 2COOH ClClCOOH(11)(12)C = C BrCl COOH C 2H 5CH 3CHCH 2CH 2CHCOOHCH 3C 2H 5CH 3 CH CH COOHO HCOOH HC HOO O C CH 3OCOOHH C OCH 2OCH 2 CHCH 2COOHCH 3OHCH 2COOHO C NHCH 3O解：(1) 2,5-二甲基庚酸 (2) (2E , 4E )-2,4-己二烯酸 (3) (E )-2-乙基-3-氯-3-溴丙烯酸(4) 3-羟甲基苯甲酸 (5) 2,3-环氧丁酸 (6) 2-(2,4-二氯苯氧基)乙酸 (7) (1S ,2S )-1,2-环丙基二甲酸 (8) 乙酸-2-羧基苯酯 (乙酰水杨酸) (9) 甲酸苯甲酯（甲酸苄酯） (10) 3-甲基-4-环己基丁酸 (11) 5-羟基-1-萘乙酸 (12) N-甲基氨基甲酸苯酯 2. 写出下列化合物的结构式：（1）2,3-二甲基戊酸 （2）对苯二甲酸 （3）延胡索酸（4）（S ）-α-溴丙酸 （5）顺-12-羟基-9-十八碳烯酸 （6）3-甲基邻苯二甲酸酐 （7）异丁酸异丙酯 （8）丁酸酐 （9）丁二酸酐 （10）间硝基苯乙酰溴 （11）乙二醇二乙酸酯 （12）己二酸单酰胺 解：3. 请排出下列化合物酸性由强到弱的顺序： (1) 醋酸 三氯乙酸 苯酚和碳酸CH 3CHCOOHFCH 3CHCOOHCl CH 3CHCOOHBr CH 3CHCOOHI (2)(3)CH 3CH2CCOOHOCH 3CH 2CHCOOH OH CH 3CHCH 2COOH OHCH 2CH 2CH 2COOH OH(4)COOHH 2CO 3 H 2O OH解：(1) 三氯乙酸 > 醋酸 > 碳酸 > 苯酚(2) (4)(3)>>>CH 3CHCOOHFCH 3CHCOOH ClCH 3CHCOOHBr CH 3CHCOOHI >>>COOH > H 2CO 3 > H 2O >OHCH 3CH 2CHCOOHOCH 3CH 2CHCOOH OHCH 3CHCH 2COOH OHCH 2CH 2CH 2COOHOH4. 完成下列反应方程式：5. 用化学方法分离下列混合物：(1)苯甲醇 苯甲酸 苯酚 (2)异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯 解：(1)(2)6. 用化学方法鉴别下列化合物：(1) 甲酸 乙酸 草酸 (2) 草酸 丙二酸 丁二酸 (3) 乙酰氯 乙酸酐 乙酸乙酯 解：(1)(2)(3)苯甲醇 苯甲酸 苯 酚NaOH H 2O有机相水相苯甲醇苯甲酸钠 苯酚钠CO 2有机相水相苯 酚苯甲酸钠 HCl甲酸 乙酸 草酸Tollon 试剂√ Ag ↓ × ×△×√ CO 2↑草酸√ CO 2↑ √ CO 2↑ ×△√ ↓ ×Ca 2+ 乙酰氯乙酸酐 乙酸乙酯√ 白↓××I 2-NaOH /△AgNO 3H 2O× √黄色↓异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯Na 2CO 3 H 2O有机相水相异戊酸钠 异戊酸异戊酯 异戊醇CaCl 2有机相无机相异戊酸异戊酯CaCl 2醇合物H 2OHCl异戊酸水相有机相异戊醇7.完成下列合成（其它原料任选）：(1)由CH3CH2CH2OH合成CH3CH2CHOHCOOH (2) 由CH3CH2CH2OH合成(CH3)2CHCOOH(3) 由CH3CHO合成HOOCCH2COOH (4) 由CH3CH2CH2CN合成CH3CH2CH2NH2解：8. 某化合物C5H8O4，有手性碳原子，与NaHCO3作用放出CO2，与NaOH溶液共热得(A)和(B)两种都没有手性的化合物，试写出该化合物所有可能的结构式。

第八章 羧酸及其衍生物 第一节 羧酸 由烃基（或氢原子）与羧基相连所组成的化合物称为羧酸，其通式为RCOOH，羧基（-COOH）是羧酸的官能团。 一、分类和命名 按羧酸分子中烃基的种类将羧酸分为脂肪族羧酸和芳香族羧酸。 按羧酸分子中所含的羧基数目不同将羧酸分为一元酸和多元酸。 一些常见的羧酸多用俗名，这是根据它们的来源命名的。如： HCOOH 蚁酸 CH3COOH 醋酸 HOOC─COOH 草酸 脂肪族羧酸的系统命名原则与醛相同，即选择含有羧基的最长的碳链作主链，从羧基中的碳原子开始给主链上的碳原子编号。取代基的位次用阿拉伯数字表明。有时也用希腊字母来表示取代基的位次，从与羧基相邻的碳原子开始，依次为α、β、γ等。例如： CH3CH═CHCOOH 2-丁烯酸

2，3-二甲基戊酸 α-丁烯酸（巴豆酸） 芳香族羧酸和脂环族羧酸，可把芳环和脂环作为取代基来命名。例如:

对甲基环已基乙酸 3-苯丙烯酸（肉桂酸） 4-甲基-3-（2-萘）丙酸 命名脂肪族二元羧酸时，则应选择包含两个羧基的最长碳链作主链，叫某二酸。如：

邻-苯二甲酸 正丙基丙二酸 二、羧酸的制法 1、氧化法 高级脂肪烃（如石蜡）在加热至120℃-150℃和催化剂存在的条件下通入空气，可被氧化生成多种脂肪酸的混合物。 RCH2CH2R1 RCOOH + R1COOH

伯醇氧化成醛，醛易氧化成羧酸，因此伯醇可作为氧化法制羧酸的原料。 含α-氢的烷基苯用高锰酸钾氧化时，产物均为苯甲酸。例如：

2、格氏试剂合成法 格氏试剂与二氧化碳反应，再将产物用酸水解可制得相应的羧酸。例如： RMgX + CO2 RCOOMgX RCOOH 1、 腈水解法 在酸或碱的催化下，腈水解可制得羧酸。

CH3

CH3

CHCHCOOH

CH

2

CH3

COOHCH2

CH3

CHCHCOOH

CH3

CH2COOHCH

2

COOHCOOHCH

3CH

2CH

COOH

COOHCH2