河南师范大学：《有机化学》课程电子教案（PPT教学课件）第十四章 羧酸

第十四章羧酸 D exit

exit 止 于 至 善 厚 德 博 学 exit 第十四章 羧酸

本章提纲 第一节羧酸的分类和命名 第二节羧酸的物理性质 第三节羧酸的光谱特征 第四节羧酸的结构和酸性 第五节羧酸的制备 第六节羧酸的反应 第七节卤代酸的合成和反应 第八节羟基酸的合成和反应

第一节 羧酸的分类和命名 第二节 羧酸的物理性质 第三节 羧酸的光谱特征 第四节 羧酸的结构和酸性 第五节 羧酸的制备 第六节 羧酸的反应 第七节 卤代酸的合成和反应 第八节 羟基酸的合成和反应 本章提纲

第一节羧酸的分类和命名 元酸 系统命名 普通命名 HCOOH 甲酸 蚁酸 CHCOOH 乙酸 醋酸 CH CH COOH 丙酸 初油酸 CHCHCH COOH 丁酸 酪酸 CH3(CH2)16COOH 十八酸 硬脂酸 只含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸, 可根据它的来源命名

第一节 羧酸的分类和命名 一元酸 系统命名 普通命名 HCOOH 甲酸 蚁酸 CH3COOH 乙酸 醋酸 CH3CH2COOH 丙酸 初油酸 CH3CH2CH2COOH 丁酸 酪酸 CH3 (CH2 )16COOH 十八酸 硬脂酸 只含有一个羧基的羧酸称为一元酸。最常见的酸， 可根据它的来源命名

二元酸 系统命名 普通命名 HOOCCOOH 乙二酸 草酸 HOOCCH COOH 丙二酸 缩苹果酸 HOOC(CH2)2COOH丁二酸 琥珀酸 (Z) HOOCCH= CHCOOH顺丁烯二酸 马来酸 (E)- HOOCCH=( HCOOH反丁烯二酸 富马酸 含有二个羧基的羧酸称为二元酸

二元酸 系统命名 普通命名 HOOCCOOH 乙二酸 草酸 HOOCCH2COOH 丙二酸 缩苹果酸 HOOC(CH2 )2COOH 丁二酸 琥珀酸 (Z)-HOOCCH=CHCOOH 顺丁烯二酸 马来酸 (E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸 富马酸 含有二个羧基的羧酸称为二元酸

第二节羧酸的物理性质 低级脂肪酸是液体,可溶于水,具有刺鼻的气味。 中级脂肪酸也是液体,部分地溶于水,具有难闻的气味 高级脂肪酸是蜡状固体。无味,在水中溶解度不大 液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧 酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。 所有的二元酸都是结晶化合物

第二节 羧酸的物理性质 低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。 中级脂肪酸也是液体，部分地溶于水，具有难闻的气味。 高级脂肪酸是蜡状固体。无味，在水中溶解度不大。 液态脂肪酸以二聚体形式存在。所以羧 酸的沸点比相对分子质量相当的烷烃高。 所有的二元酸都是结晶化合物

第三节羧酸的光谱特征 IHNMR R,CHCOOH H 10~12 HCR COOH δ H 2~2.6

第三节 羧酸的光谱特征 1HNMR R2CHCOOH H： 10~12 HCR2COOH H： 2~2.6

IR光谱 羧酸中的C=O: 单体 二缔合体 RCOOH 1770~1750cm1 1710cm1 CH=CHCOOH 1720cm1 ~1690cm Archon 1700-1690cm 羧酸中的OH: 3550cm1 3000~2500cm 羧酸中的C-O 1250cm1

羧酸中的C=O： 单体 二缔合体 RCOOH 1770~1750cm-1 ~1710cm-1 CH2=CHCOOH ~ 1720 cm-1 ~1690cm-1 ArCOOH 1700-1690cm- 羧酸中的OH： ~ 3550 cm-1 3000 ~2500cm- 羧酸中的C-O ~ 1250 cm-1 IR光谱

第四节羧酸的结构和酸性 羧酸和羧酸根的结构比较 两个碳氧键 1.23A 不等长,部 28 136A 分离域。 0-H O—H 醇中C-O单键键长为1.43A 两个碳氧 键等长 完全离域。H 0H—C 1.27A O

两个碳氧键 不等长，部 分离域。 两个碳氧 键等长， 完全离域。 第四节 羧酸的结构和酸性 H C O O H C O O - H C O O H H C O O H 1.36Å 1.23Å 1.27Å 醇中C-O单键键长为1.43Å 一 羧酸和羧酸根的结构比较

二讨论 1羧酸根比较稳定,所以羧酸的氢能解离 而表现出酸性。 2多数的羧酸是弱酸,pKa约为4-5 (大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在)

2 多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5 （大部分的羧酸是以未解离的分子形式存在） 二 讨论 1 羧酸根比较稳定，所以羧酸的氢能解离 而表现出酸性

3取代基对羧酸酸性的影响 (1)电子效应的影响: 吸电子取代基使酸性增大,给电子取代基使酸性减少 HCOOH C H-COoH CH COOH ka3.37 p 4.20 4.73 (2)空间效应 利于H离解的空间结构 酸性强,不利于H离解的空 H 间结构酸性弱 (3)分子内的氢键也能 使羧酸的酸性增强

（1）电子效应的影响： 吸电子取代基使酸性增大，给电子取代基使酸性减少. HCOOH C6H5 -COOH CH3COOH pka 3.37 4.20 4.73 3 取代基对羧酸酸性的影响 O H O O H （3）分子内的氢键也能 使羧酸的酸性增强。 （2）空间效应： 利于H+离解的空间结构 酸性强，不利于H+离解的空 间结构酸性弱