第十羧酸及其衍生物第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二春郊游記

廣東番禺三區南田小學

盧焯坡

某月某日，校中放假。課余在家，殊無聊賴。聞街外有賣花之聲，遂知春日已至。披衣出外，不覺步至山下，牧童三五，坐牛背上，吹笛唱歌。再前行，青山綠水，白鳥紅花，楊柳垂綠，桃梅堆錦。仰望白云如絮，俯視碧草如氈。見有茅亭，乃入座。未幾，炊煙四起，紅輪欲墜，乃步行而回。就燈下而記之。

第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二AceticacidButanoicacid自然界中的羧酸第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.1羧酸的結構、分類和命名一、結構分子結構中含有羧基的化合物稱為羧酸。

第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二a、脂肪族羧酸：飽和羧酸、不飽和羧酸b、脂環族羧酸c、芳香族羧酸二、分類1.按烴基的種類可分為：2.按羧基數目可分為：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二三、命名1、俗名：

第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.2羧酸的物理性質1.氣味：甲、乙、丙酸有較強的刺鼻氣味，水溶液有酸味。4-9碳原子酸有難聞的酸臭味。高級脂肪酸無氣味，揮發性很低。2．沸點：由于羧酸分子間形成氫鍵,羧酸的沸點高于分子量相近的醇。熔點：隨著C原子的增加呈鋸齒狀的變化。(偶數C原子酸的熔點比相鄰的兩個奇數C原子酸的熔點高。)3.溶解性：短鏈羧酸能溶于水，隨著烴基的增大溶解度（水中）減小。第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二4.狀態：十個碳原子以下的飽和一元酸是液體。高級脂肪酸是蠟狀固體。二元脂肪酸和芳香酸都是結晶固體。第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.3.1酸性

酸：既溶于NaOH，又溶于NaHCO3

鑒別

酚：可溶于NaOH，不溶于NaHCO3

醇：不溶于NaOH，不溶于NaHCO3第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二酯化反應可采取兩種脫水方式：4．酯的生成第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二隨著烴基結構的增大，酯化反應速度減慢：HCOOH〉CH3COOH〉RCH2COOH〉R2CHCOOH〉R3CCOOH酯化在少數情況下按醇的烷氧鍵斷裂：

醇的相對反應活性：CH3OH〉10〉20〉30第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二1．強熱脫羧

2．催化脫羧3．α—C原子連有吸電基的一元羧酸13.3.6羰基的脫羧反應第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.3.7二元酸的脫羧第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.3.8α—氫原子的取代反應第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.3.9羧基中羰基的還原反應第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二一、甲酸1．結構2．特性⑴甲酸的酸性顯著高于其它飽和一元酸。⑵甲酸具有還原性，能發生銀鏡反應。⑶甲酸也能使高錳酸鉀溶液退色。⑷甲酸具有殺菌力，可作消毒或防腐劑。⑸甲酸與濃硫酸加熱，則分解生成一氧化碳和水。一些重要羧酸簡介第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二⒈酰鹵13.5羧酸衍生物第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二⒉酸酐：稱“酐”或“某酸酐”或“某酐”

⒊

酯：根據相應的羧酸和醇來命名。酸的部分包括酰基C原子。第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二⒋酰胺：和酰鹵相似，據相應的酰基來命名。第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二1、物理性質沸點：酰胺〉羧酸〉酸酐〉酯〉酰氯名稱丁酰胺戊酸乙酸酐乙酸正丙酯丙酰氯分子量101102102102107.5沸點/℃2161861401028013.6羧酸衍生物的物理性質第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二密度：酸酐的密度〉1；脂肪族一元羧酸酯的密度均〈1；二元羧酸酯和芳酸酯的密度均〉1。水溶性：酰氯強烈水解，放出大量的HCl及熱量。低級酰胺可溶于水。酯在水中的溶解度較小。狀態、氣味：低級酸酐為無色液體，具有不愉快的氣味；高級酸酐為固體，沒有氣味，酰氯為無色液體或低熔點固體，具有強烈的刺激性。揮發的酯具有芳香氣味。第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.7.1.水解

特點：a.衍生物水解均生成相應的羧酸。

b.活性：酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺13.7羧酸衍生物的反應第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.7.2醇解特點：a.醇解產物是酯。

b.反應活性:酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺

c.酰氯和酸酐是活潑的酰基化劑。

d.酯的醇解為酯交換。酯第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

3.氨解特點：a.產物是酰胺。

b.反應活性:酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺

c.制備重要的溴化試劑—NBS第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二6.酯縮合反應（1）克萊森(Claisen)酯縮合反應第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二13.9碳酸衍生物一、碳酸二酰氯—俗名光氣（劇毒）制法：反應：光氣第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二二、氨基甲酸酯三、脲四、胍尿素縮二脲有機強堿第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

第二節羥基酸羥基酸是分子中既含有羥基又含有羧基的雙官能團化合物。一、羥基酸的分類和命名根據羥基酸中羥基所連接的烴基不同，羥基酸分為醇酸和酚酸兩類。醇酸是指脂肪羧酸烴基上的氫原子被羥基取代的衍生物。酚酸是指芳香族羧酸芳環上的氫原子被羥基取代的衍生物。第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二

羥基酸的命名是以羧酸為母體，羥基作為取代基。用阿拉伯數字或希臘字母表示羥基的位置。由于許多羥基酸來自自然界，故常根據其來源而采用俗名。例如：HO-CH2-CH2-COOH

β-羥基丙酸(或3-羥基丙酸)α-羥基丙酸(或2-羥基丙酸)

（乳酸）

第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二2,3-二羥基丁二酸(酒石酸)

羥基丁二酸(蘋果酸)3,4,5一三羥基苯甲酸

(檸檬酸)3-羥基-3-羧基戊二酸(沒食子酸)鄰-羥基苯甲酸(水楊酸)第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二二、羥基酸的化學性質羥基酸分子中含有羥基和羧基，具有羥基和羧基的一般性質。由于羥基和羧基間相互影響，又具有一些特殊性質。這些性質又因羥基和羧基的相對位置不同而表現出差異。第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二(一)酸性由于醇酸分子中羥基的吸電子誘導效應，使羧基的離解度增加，酸性比相應的羧酸強。

CH3COOHHOCH2COOHpKa4.763.83CH3CH2COOHCH3CH(OH)COOHHOCH2CH2COOHpKa4.883.874.51第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二(二)氧化反應醇酸中的羥基比醇中的羥基容易氧化，托倫試劑、稀硝酸不能氧化醇，但能把α-羥基酸氧化為α-酮酸。丙酮酸

乳酸第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二(三)脫水反應醇酸的熱穩定性較差，加熱時易發生脫水反應，但脫水反應隨羥基的位置不同而得到不同的產物。

第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二1.α-羥基酸

α-羥基酸受熱時，發生分子間羧基和羥基的交叉脫水反應，生成六元環的交酯。丙交酯α羥基丙酸第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二2.β-羥基酸

β羥基酸中的α-氫同時受羧基和羥基的影響，比較活潑，所以受熱時，容易與羥基脫水生成a、β-不飽和酸。2-丁烯酸β-羥基酸第38頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二3.γ-、δ-羥基酸

γ-和δ-羥基酸在室溫下分子內脫去1分子水而生成五元環和六元環的內酯。例如：γ-羥基丁酸γ-丁內酯(1，4丁內酯)第39頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二δ-戊內酯(1,5-戊內酯)δ-羥基戊酸

某些藥物或中草藥的有效成分中常含有內酯的結構。第40頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二(三)

生物體內的羥基酸

1.乳酸

存在于酸牛奶、肌肉等中,具有很強的吸濕性；工業上作除鈣劑(鈣鹽不溶于水)；食品工業中作增酸劑；鈣鹽可補鈣.2.酒石酸

存在于多種水果中.可用作酸味劑,其銻鉀鹽有抗血吸蟲作用.3.檸檬酸

存在于多種植物的果實中及動物組織與體液中,為無色晶體.可用于食品工業的調味品(有酸味)也用于制藥業.第41頁，共43頁，2023年，2月20日，星期二4.水楊酸

水楊酸及其衍生物有殺菌防腐、鎮痛解熱和抗風濕作用,乙酰水楊酸就是熟知的解熱鎮痛藥阿司匹林.阿司匹靈有解熱、鎮痛作用，能抑制血小板凝聚，防止血栓的形成.5.蘋果酸

存在于植物的未成熟的果