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实验十一羧酸及其衍生物的化学性质(有机化学实验第十一课时教学简案)

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实验十一 羧酸及其衍生物的化学性质（有机化学实验第十一课时教学简案）
授课班级：医学部各专业 授课时间：见课表安排
授课地点：701-1245等 授课教材：虞虹/薛明强主编《基础化学实验》
授课学分：三分 授课教师：见课表安排

【教学课题】实验十一 羧酸及其衍生物的化学性质
【教学目标】验证羧酸和某些羧酸衍生物的主要化学性质，了解羟肟酸铁盐在鉴定羧酸衍生
物中的应用，了解某些取代羧酸的性质和互变异构现象。
【教学重点】羧酸和某些羧酸衍生物的主要化学性质，某些取代羧酸的性质和互变异构现象
【教学难点】性质实验相关基本操作
【教学方法】讲述、示范、讨论相结合
【教学过程】
【引言】通过本次实验我们来验证羧酸和某些羧酸衍生物的主要化学性质、了解羟肟酸铁盐
在鉴定羧酸衍生物中的应用、了解某些取代羧酸的性质和互变异构现象。
【讲述】 实验十一 羧酸及其衍生物的化学性质（有机化学实验第十一课时）
一、实验目的（略，见教学目标）
二、实验原理
1．甲酸结构中含有醛基，因此具有还原性。草酸能被氧化剂所氧化，也具有还原性。
2．酰氯、酸酐、酯、酰胺均为羧酸的衍生物，在一定条件下分别与水、醇、氨作用产
生水解、醇解、氨解反应而生成相应的酸。水解反应的难易次序为：酰卤>酸酐>酯>酰胺。
3．酰卤、酸酐和酯都能进行醇解和氨解反应而生成酯和酰胺。
4．羧酸衍生物可与羟氨作用生成异羟肟酸，遇三氯化铁生成酒红色的异羟肟酸铁，可
供鉴别用。例如酯的反应：
CH3COOC2H
5
+H2NOHCH3CONHOH+
C2H5OH

3CH3CONHOH
+
FeCl3(CH3CONHO)3Fe+3HCl

（酒红色）
5．水杨酸为酚酸，能与三氯化铁作用生成紫色配合物。
乙酰乙酸乙酯是ß－丁酮酸乙酯，体系中存在能发生互变异构现象的酮式和烯醇式两种
结构，故可使溴水褪色。与三氯化铁显色也是其烯醇式与三氯化铁生成了紫红色的配合物：

CH3COCH2COC2H5CH3COHCH2COC2H
5

（酮式） （烯醇式）

CH3CCHOHCOOC2H
5

Br
2
CH3COHBrCHBrCOC2H

5

O

—
HBr
COCHBrCOOC2H5H3C
+
FeCl3CH3COCHCOC2H5OFeClClCH3CCH2COC2H5OOCH3CCHCOC2H
5

OHO

（紫色）
三、实验步骤（略，参见课本相关内容）
四、注意事项
1、 注意固体试剂和液体试液的正确取用方法。
2、 托伦试剂制取时氨水勿加过量，银镜反应用试管需洁净。
3、 乙酰乙酸乙酯的酮式和烯醇式互变实验，必须仔细观察实验现象的变化。
【演示】乙酰乙酸乙酯的酮式和烯醇式互变实验的示范演示。
【讨论】1、如何鉴别甲酸、乙酸和草酸？
2、举例说明能与三氯化铁显色的有机化合物的结构特点？
3、如何用实验来验证常温下某些化合物存在着酮式和烯醇式的互变平衡现象？

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第十一章羧酸及其衍生物

第十一章羧酸及其衍生物


COOH
NO2
3.49
上海交通大学化学化工学院
表 11.2 常见取代苯甲酸的pKa
取代基 o
m
p 取代基 o
m
p
H
4.20 4.20 4.20
I
2.86 3.85 4.02
CH3 3.91 4.27 4.38 OH 2.98 4.08 4.57
C H 3-C H -C O O H OH
2-羟基丙酸（乳酸）
COOH COOH
乙二酸 (草酸)
HOOCCH CHCOOH
（2）-丁烯二酸
HOOCCH-CHCOOH Et Me
2-甲基-3-乙基丁二酸
上海交通大学化学化工学院
C6H5CH CH COOH 3-苯基丙烯酸（肉桂酸）
上海交通大学化学化工学院
五、 化学性质：
O CC H OH
氢的反应
脱羧反应 酸性 羰基碳原子上的亲核反应
上海交通大学化学化工学院
1. 酸性：
O RC
O
ROOH + H2O
O
RC O
O RC
C H 3 C H 2 C H (C H 3 )C O O H 2(α)-甲基丁酸
C H 3C H 2C C H C O O H
C H 3 3-甲基-2-戊烯酸 或β-甲基-α-戊烯酸
C H 3C H 2
H
CC
C H 3
C O O H
反(E) 3-甲基-2-戊烯酸
上海交通大学化学化工学院
11．1 羧酸的结构、命名和性质
一. 结构：
A
O RC B
有 子A 电C:正–C O-性C π减键p 弱a 和i，键 p不–,B π利共:p 亲轭-p 核，a 反i导共 应致，轭 羰同,基羰 时C羟基 原基C 原 子 电
有机化学a2教学课件羧酸衍生物的反应11-3

有机化学a2教学课件羧酸衍生物的反应11-3

H2OC3 H C2 H C2 H CHCOOH COOH
C3H C2H C2H C2H CO 30
作业: 1.由丙二酸二乙酯及不超过三个碳的有机物
合成环丁烷. 2. 由丙二酸二乙酯及不超过三个碳的有机物
合成正丁烷.
31
O
O
R C N 2+ H H N.H I C R C N+ N 4 C
8
R O C O O C R + H NH 或 + 或 H 2 O O -R C O H N+ R O C O
O O+N3H
O
O C N2HH + COH N 4 O
O CN2H CO O
3 0 0 ℃
O
NH 邻苯二甲酰亚胺 O
(CH 2 ) n C-O -Na +
OR ＇
C=O
C-ONa
(CH2)n
2Na (CH2)n
H2O
C=O
C-ONa
C=O (CH2)n
CHOH
17
4.5.3酰 胺 的 还 原
催 化 氢 化 R C O N 2C H H · 2 C uO u 4R C 2 N C r 2O H
用 金 属 氢 化 物 还 原
- - C3H C OOR Na2O H 5CCH2
O C
OR
O CH 2 COR
O
- O
C 3 C H O+ R C 2H C ORCH3
-OR +C3H C O C2H C OOR
-O
C OR O
CH2C OR
24
4.10 酰胺的脱水
O R-C NH2
P2O5
RCN
有机化学教学课件：11.1-2羧酸

有机化学教学课件：11.1-2羧酸


O
PCl3
R-C-OH + PCl5
SOCl2
O
P(OH)3
R-C-Cl + POCl3
SO2 + HCl
例： 3CH3COOH + PCl3
70%
NO2
COOH + SOCl2 90%-98%
3CH3COCl + H3PO3
NO2 COCl + HCl + SO2
(乙) 酸酐的生成
某些二元酸只需加热便可生成五元或六元环的酸酐：
➢强还原剂直接还原
O
R-C-OH (Ar)
+ LiAlH 4
不还原C=C!
无水乙醚
H2O
R-CH (Ar)
2OH
➢间接还原
也可先将羧酸转化为酯，再用Na+C2H5OH还原
O R-C-OH
R'OH/H+
O R-C-OR' Na+C2H5OH
酯
RCH2OH
如：n-C11H23COOC2H5 + Na
月桂酸乙酯
O
COOH 230。C
O
COOH 约100%
O
(丙) 酰胺的生成
O R-C-OH + NH3
O R-C-OH + NH2R'
O R-C-OH + NHR2'
O
O
R-C-ONH4 -H2O R-C-NH2 + H2O
羧酸铵盐
酰胺
O
O
R-C-ONH3R' -H2O R-C-NHR' + H2O
羧酸铵盐
O
18
有机化学 第11章 羧酸ppt课件

有机化学 第11章 羧酸ppt课件


O
C
OC2H5 + H2
Cu2O+Cr2O3 200～250℃,14～28MPa
CH2OH + C2H5OH
2.化学还原 还原剂：金属钠和无水乙醇、氢化铝锂。
O CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C
OCH3
①LiAlH4,干醚 ②H3O+
❖ 还原剂不影响分CH子3(C中H2的)7C碳H=碳CH双(C键H2)。8OH + CH3OH
可编辑课件
28
❖ （三）氨解
O
R C Cl
O
O
RC OC R O
R C OR
+NH3
O R C NH2+
NH4Cl O _+
R C ONH4
ROH
O (CH3)2CHC
O Cl NH3 H2O (CH3)2CHC
NH2 + NH4Cl
可编辑课件
29
二、酰胺酸碱性、霍夫曼降解、脱水反应
❖ （一）酰胺的酸碱性 氨呈碱性，当氨分子中的氢原子被酰基取代，生成 的酰胺则是中性化合物，不能使石蕊变色。但在一 定条件下酰胺还能表现出弱碱性和弱酸性。
14
❖ （三）酯的生成
酯化是可逆反应。为了提高酯的产率，通常采用加 过量的酸或醇。
O
H2SO4
O
H C OH + HOCH2CH2CH3
H C OCH2CH2CH3 + H2O
（过量）
O
O
H+, 甲苯
O
O
HO C(CH2)4C OH + 2C2H5OH
C2H5O C(CH2)4C OC2H5 + 2H2O