羧酸及取代羧酸詳解演示文稿當前1頁，總共55頁。優選羧酸及取代羧酸當前2頁，總共55頁。通式：RCOOH當R為H時，即：HCOOH為甲酸。當R為Ar時，即：ArCOOH為芳香酸。因此，羧酸可視為烴分子中（甲酸除外）的H被羧基（CO2H）取代。羧酸CarboxylicAcid當前3頁，總共55頁。

分類1.按烴基的種類分類脂肪族羧酸脂環族羧酸芳香族羧酸

羧酸的分類和命名羧酸CarboxylicAcid當前4頁，總共55頁。2.按烴基的不飽和程度分類不飽和酸飽和酸丙酸α-甲基丙烯酸羧酸CarboxylicAcid當前5頁，總共55頁。3.按分子中羧基數目分類多元酸二元酸一元酸丙酸2,3-二羧基-1,4-丁二酸羧酸CarboxylicAcid當前6頁，總共55頁。1.俗名：由來源命名如：蟻酸，醋酸，軟脂酸，硬脂酸。2.系統命名法:A．選擇含有羧基的最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子數稱為某酸B．編號從羧基碳開始羧酸CarboxylicAcid當前7頁，總共55頁。常見的羧酸常用俗名。COOH苯甲酸(安息香酸)甲酸(蟻酸)乙酸(醋酸)HCOOH CH3COOHC15H31COOH軟脂酸C17H35COOH硬脂酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH油酸脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母體命名。8.1.1.2命名當前8頁，總共55頁。

羧酸的系統命名法與醛相似。對于簡單的脂肪酸也常用a、b、g

等希臘字母表示取代基的位次；羧基永遠作為C-1。 CH3CH3-CH2-CH-CH2-CO2H5432 1

g ba3-甲基戊酸b-甲基戊酸 CH3Br-CH2-CH2-CH-CO2H432 1gba2-甲基-4-溴丁酸a-甲基-g-溴丁酸當前9頁，總共55頁。CH=CH-COOH3-苯基丙烯酸(肉桂酸)b-苯基丙烯酸CH3 COOH順-4-甲基環己基甲酸HOOC COOH1,4-環己烷二甲酸CO2HCO2H1,8-萘二甲酸當前10頁，總共55頁。CH3CH2CH2-C-COOH CH-CH32-丙基-2-丁烯酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H158111420HOOC-CH2-CH-CH2-CH2-COOH CH2-COOH己二酸3-羧甲基>10C的不飽和酸在碳數后加“碳”字二十四烯酸5,8,11,14-(花生四烯酸)碳當前11頁，總共55頁。官能團優先選擇的順序為：—COOH>—CHO（－COR）>—OH>C=C和C≡C>—R>—X（NO2）當前12頁，總共55頁。HOOC-CH2-CH-COOH OH2-羥基丁二酸蘋果酸HOOC-CH—CH-COOH OH

OH2,3-二羥基丁二酸酒石酸取代羧酸： CH2-COOHHO—

C—COOH CH2-COOH3-羧基-3-羥基戊二酸檸檬酸OH-CO2H鄰-羥基苯甲酸（酚酸）水楊酸當前13頁，總共55頁。2-羥基環己基甲酸OHCOOHCH3-C-COOH

OCH3-C-CH2COOH

Ob-丁酮酸a-丙酮酸2-氧代丙酸2－氨基－4－甲硫基丁酸α－氨基－γ－甲硫基丁酸當前14頁，總共55頁。不飽和羧酸的命名時，雙鍵的位次也可用大寫希臘字母“Δ”及在Δ右上角標示的數字的方法來表示。CH2=CHCH2COOH9,11-十二碳二烯酸或Δ9,11-十二碳二烯酸3-丁烯酸或Δ3-丁烯酸CH2=CHCH=CH(CH2)7COOH花生四烯酸5,8,11,14-二十碳四烯酸Δ5,8,11,14-二十碳四烯酸羧酸CarboxylicAcid當前15頁，總共55頁。

酰基是含氧酸分子中去掉酸性-OH后余下的基團。根據相應的酸命名酰基，“某酸”——>“某酰基”。酰基：

乙酰基苯甲酰基對甲基苯甲酰基

當前16頁，總共55頁。Question1

命名下列化合物。

CH3CH3-C-CO2HC2H5-CO2HCO2HClClCOOHCH2H—C—CO2HCH—OHCH2CO2H1.2.3.4.2,2-二甲基丁酸環丙基甲酸2,4-二氯苯甲酸12453-羧基-4-羥基己二酸當前17頁，總共55頁。p-π共軛的結果使羧羰基碳原子上的正電荷減少，羧羥基極性增加，C-O鍵得到加強。RCOOHp-π共軛

羧酸的重要化學性質羧酸CarboxylicAcid當前18頁，總共55頁。0.123nm0.136nmR=H時鍵長0.121nm0.143nmp-π共軛的結果使羧基碳氧鍵的鍵長平均化了。羧酸CarboxylicAcid當前19頁，總共55頁。

當羧基電離成負離子后，氧原子上帶一個負電荷，更有利于共軛，使兩個碳氧鍵鍵長完全平均化，形成一個共軛體系，電荷完全平均化，再沒有單雙鍵之分，故羧酸易離解成負離子。≡0.127nm0.127nm羧酸CarboxylicAcid當前20頁，總共55頁。

羧酸的性質可從結構上預測，主要有以下兩個重要特征：①氫氧鍵的極性增強，故羧酸顯示了明顯的酸性。②羧基中碳氧雙鍵上碳原子的正電性降低，故不易進行類似醛、酮羰基上的親核加成反應。羧酸CarboxylicAcid當前21頁，總共55頁。8.1.2.1酸性pKa:3.55羧酸具有弱酸性，在水溶液中存在著如下平衡：羧酸的酸性比水、醇強，比碳酸的酸性也強RCOOH>H2CO3>C6H5OH>H2O>ROH>RCCH＞NH2H＞RH羧酸CarboxylicAcid當前22頁，總共55頁。利用其酸性來鑒別和分離有機化合物NaOHH2O水層油層水層油層CO2H+羧酸CarboxylicAcid當前23頁，總共55頁。羧酸的酸性與分子結構的關系1、誘導效應的影響Y-CH2COOHY-CH3-H-OH-Cl-NO2pKa4.874.763.832.861.08G供電子，酸性降低G吸電子，酸性增強羧酸CarboxylicAcid當前24頁，總共55頁。a.誘導效應的加和性穩定性:<<酸性:<<ClCH2COOH(2.86)Cl2CHCOOH(1.28)Cl3CCOOH(0.64)

b.誘導傳遞酸性:

隨距離增加而迅速減弱>>>(4.52)(4.05)(2.86)(4.82)羧酸CarboxylicAcid當前25頁，總共55頁。常見取代基誘導效應的強弱

NO2>CN>Cl>Br>CCH

>OCH3>OH>Ph>CH=CH2>H>CH3>CH(CH3)2>C(CH3)3芳酸酸性>脂肪酸(但HCOOH除外？）羧酸CarboxylicAcid當前26頁，總共55頁。2、共軛效應的影響酸性負離子穩定性負電荷分散程度苯環上連有吸電子基團反之：苯環上連有斥電子基團酸性

取代苯甲酸的酸性不僅與取代基的種類有關，而且與取代基在苯環上的位置有關。如：羧酸CarboxylicAcid當前27頁，總共55頁。-I大、氫鍵效應大鄰位間位對位-I中、＋C小-I小、＋C大pKa2.98pKa4.08pKa4.57苯甲酸的pKa4.20羧酸CarboxylicAcid當前28頁，總共55頁。8.1.2.2取代反應1、生成酯

酯化反應是可逆反應，Kc≈4，一般只有2/3的轉化率。提高酯化率的方法：①增加反應物的濃度（一般是加過量的醇）；②移走低沸點的酯或水羧酸CarboxylicAcid當前29頁，總共55頁。2、酰氯的生成

羧酸與PCl3,PCl5或SOCl2(亞硫酰氯)反應得到羧酸CarboxylicAcid當前30頁，總共55頁。3、生成酸酐受強熱或與脫水劑（P2O5或乙酐）共熱羧酸CarboxylicAcid當前31頁，總共55頁。1,4和1,5二元酸不需要任何脫水劑，加熱就能脫水生成環狀（五元或六元）酸酐。羧酸CarboxylicAcid當前32頁，總共55頁。4、酰胺的生成

在羧酸中通入氨氣或加入碳酸銨，可得到羧酸銨鹽，銨鹽熱解失水而生成酰胺。羧酸CarboxylicAcid當前33頁，總共55頁。還原劑：氫化鋁鋰（硼氫化鈉不能還原羧酸）8.1.2.3還原反應當前34頁，總共55頁。乙硼烷在四氫呋喃溶液中能使羧酸還原成伯醇。當前35頁，總共55頁。分子內失去羧基，放出CO2實驗室制備甲烷(低級羧酸的堿金屬鹽)8.1.2.4脫羧反應

α-碳上有強的吸電子基團的取代羧酸加熱易脫羧(－CX3,－CO－,－NO2，Ar－,－CN,－CO2H)羧酸CarboxylicAcid當前36頁，總共55頁。羧基活化α-氫，鹵代活性比醛酮差PCl3、PBr3

或紅磷(P)等催化逐步反應

α–H的鹵代反應羧酸CarboxylicAcid當前37頁，總共55頁。8.1.2.6二元羧酸受熱特殊反應二元羧酸受熱時兩個羧基的相對位置不同，其產物各異：1,2-二元羧酸、1,3-二元羧酸脫羧生成一元酸。HOOCCOOHHCOOH+CO2△羧酸CarboxylicAcid當前38頁，總共55頁。1,4-二元羧酸、1,5-二元羧酸脫羧生成酸酐羧酸CarboxylicAcid當前39頁，總共55頁。1,6-、1,7-二元羧酸則脫羧兼脫水生成酮辛二酸及以上的二元羧酸受熱分子間脫水生成高分子鏈狀的縮合酸酐。事實表明，在有可能形成環狀化合物的條件下，總是比較容易形成五元或六元環。羧酸CarboxylicAcid當前40頁，總共55頁。取代羧酸鹵代酸羥基酸氨基酸羰基酸…

…√

√取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前41頁，總共55頁。8.2.1羥基酸

酚酸:醇酸:取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前42頁，總共55頁。

系統命名法以羧酸為母體，羥基為取代基，并用阿拉伯數字或希臘字母標明其位置。注意其俗名！乳酸(lacticacid)

2–羥基丙酸α-羥基丙酸

蘋果酸(malicacid)羥基丁二酸α-羥基丁二酸αα取代羧酸substitutedCarboxylicAcid

醇酸的命名當前43頁，總共55頁。酒石酸(tartaricacid)2,3–二羥基丁二酸α,α?–二羥基丁二酸檸檬酸(citricacid)3–羥基–3–羧基戊二酸β–羥基–β–羧基戊二酸沒食子酸水楊酸2-羥基苯甲酸3,4,5-三羥基苯甲酸αβααα′取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前44頁，總共55頁。8.2.1.2重要化學性質

具有醇（酚）和羧酸的通性，由于羥基和羧基的相互影響又具有特殊性：受熱反應規律1、羥基酸的酸性羥基連接在脂肪烴基上表現出-I效應，使酸性增強，醇酸酸性強于相應羧酸。羥基距羧基距離越近酸性越強。取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前45頁，總共55頁。酚酸的酸性受誘導效應、共軛效應及鄰位的影響，其酸性隨羥基與羧基相對位置的不同表現出明顯差異。pKa2.984.174.57取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前46頁，總共55頁。2.

羥基酸的脫水反應a、

α-羥基酸——分子間脫水成交酯Δ交酯b、β-羥基酸——分子內脫水成α,β-不飽和羧酸取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前47頁，總共55頁。α,β-不飽和羧酸c、γ-,δ-羥基酸——分子內脫水成內酯γ-內酯γγ取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前48頁，總共55頁。δ-內酯δ

羥基與羧基間的距離大于四個碳原子時，受熱則生成長鏈的高分子聚酯。+NaOHHOCH2CH2CH2COONaδ取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前49頁，總共55頁。3、醇酸的氧化

醇酸中羥基受羧基的影響比醇中的羥基更易氧化：稀硝酸及Tollens試劑即能將之氧化（不氧化醇）。HOCH2COOHOHCCOOHHOOCCOOH稀硝酸稀硝酸CH3-CH-CH2COOHOH稀硝酸CH3-C-CH2COOHO‖-CO2CH3-C-CH3‖OR-CH-COOHHOTollens△R-C-COOH‖O-CO2R-CHO醇酸在體內的氧化通常在酶的催化下進行。取代羧酸substitutedCarboxylicAcid當前50頁，總共55頁。4、分解反應

α-醇酸與稀硫酸共熱生成少一個C的醛或酮——羥基和羧基的-I效應取代羧酸su