《有机化学》课程教学资源_有机化学-F2159_课件_第13章 羧酸及其衍生物

第十三章 羧酸及其衍生物 一、羧酸的结构、分类及命名 二、羧酸的制备方法 三、羧酸的物理、化学性质 四、重要的羧酸 五、羧酸衍生物的命名 六、羧酸衍生物的物理、化学性质 七、重要的羧酸衍生物

第十三章 羧酸及其衍生物 一、羧酸的结构、分类及命名 二、羧酸的制备方法 三、羧酸的物理、化学性质 四、重要的羧酸 五、羧酸衍生物的命名 六、羧酸衍生物的物理、化学性质 七、重要的羧酸衍生物

羧酸可看成是烃分子中的氢原子被羧基(-C00H)取代 而生成的化合物。其通式为RCOOH。羧酸的官能团是羧基。 酰基 羧基 R OH 羧酸是许多有机物氧化的最后产物，它在自然界普遍存在 (以酯的形式)，在工业、农业、医药和人们的日常生活 中有着广泛的应用。 COOH (CH3)2CHCHz CHCOOH CH3 OCOCH 2025/4/4 布洛芬 阿司匹林

2025/4/4 2 羧酸可看成是烃分子中的氢原子被羧基（-COOH）取代 而生成的化合物。其通式为RCOOH。羧酸的官能团是羧基。 CHCOOH CH3 (CH3) 2CHCH2 COOH OCOCH3 R C OH O 酰基 羧基 布洛芬 阿司匹林 羧酸是许多有机物氧化的最后产物，它在自然界普遍存在 （以酯的形式），在工业、农业、医药和人们的日常生活 中有着广泛的应用

一、羧酸的分类、命名和结构 1、羧酸的结构 羧酸：分子中含有羧基（一C0O)的化合物 通式：R-C0OH或Ar-C0OH 官能团：羧基 羧基是在同一碳原子上的氧化的最高 C一OH 阶段，如果再加入氧，就会发生碳链的断裂 。因此，羧酸对一般氧化剂是稳定的。 2025/4/4

2025/4/4 3 一、羧酸的分类、命名和结构 1、羧酸的结构 羧酸：分子中含有羧基（－COOH）的化合物 通式：R-COOH或Ar-COOH 官能团：羧基 C O OH 羧基是在同一碳原子上的氧化的最高 阶段，如果再加入氧，就会发生碳链的断裂 。因此，羧酸对一般氧化剂是稳定的

当羧基电离成负离子后，氧原子上带一个负电荷，更 有利于共轭（键长平均化)，故羧酸易离解成负离子。 R-CC R-C 8 → H-C 0.127nm 由于共轭作用，使得羧基不是羰基和羟基的简单加合， 所以羧基中既不存在典型的羰基，也不存在着典型的羟基， 而是两者互相影响的统一体。 2025/4/4

2025/4/4 4 R C O OH R C O O R C O O H C O OH H C O O H C O O 0.127nm 0.127nm 当羧基电离成负离子后，氧原子上带一个负电荷，更 有利于共轭（键长平均化），故羧酸易离解成负离子。 由于共轭作用，使得羧基不是羰基和羟基的简单加合， 所以羧基中既不存在典型的羰基，也不存在着典型的羟基， 而是两者互相影响的统一体

2、羧酸的分类 (1)按羧酸所连烃基的不同可分为： ① 脂肪酸 CH COOH COOH ② 芳香酸 ③ 饱和酸 CH.CH,COOH ④ 不饱和酸 CH=CH一COOH (2)按分子中羧基的数目多少可分为： ① 一元羧酸 CHCOOH ② 二元羧酸 CH,COOH CH,COOH ③ 多元羧酸 有机化学 羧酸及其衍生物

有机化学 羧酸及其衍生物 5 2、羧酸的分类 （1）按羧酸所连烃基的不同可分为： ① 脂肪酸 ② 芳香酸 ③ 饱和酸 ④ 不饱和酸 （2）按分子中羧基的数目多少可分为： ① 一元羧酸 ② 二元羧酸 ③ 多元羧酸 COOH CH3 COOH CH3 CH2 COOH CH2 CH COOH CH3 COOH CH2 COOH CH2 COOH

3、羧酸的命名 1、俗名 HOOCCH-CHCOOH .C-C.H OHOH HOOC OOH 酒石酸 马来酸（反式则为富马酸) 2、系统命名法 a.含羧基的最长碳链。 b.编号。从羧基C原子开始编号。 c.如有不饱和键要标明烯（或炔)键的位次。并主链包 括双键和叁键。 d.脂环族羧酸。简单的在脂环烃后加羧酸二字，复杂的 环可作为取代基。 2025/4/4

2025/4/4 6 HOOCCH-CHCOOH OH OH C=C H H HOOC COOH 酒石酸 马来酸（反式则为富马酸） 1、俗名 2、系统命名法 a．含羧基的最长碳链。 b．编号。从羧基C原子开始编号。 c. 如有不饱和键要标明烯（或炔）键的位次。并主链包 括双键和叁键。 d. 脂环族羧酸。简单的在脂环烃后加羧酸二字，复杂的 环可作为取代基。 3、 羧酸的命名

.芳香酸可作脂肪酸的芳基取代物命名。 f,多元羧酸：选择含两个羧基的碳链为主链，按C原子 数目称为某二酸。 COOH CH2CH2CH2COOH COOH CH2CH2CH2COOH 环已基甲酸 4一环已基丁酸 苯甲酸 4一苯基丁酸 CH3 (CH)CH=CH (CH)COOH 9一十八碳烯—酸（俗称油酸） COOH CH2COOH HOOC COOH COOH CH2COOH -C=C-COOH COOH 乙二酸（草酸） 丁二酸 反-丁烯二酸 邻苯二甲酸 (琥珀酸) (富马酸) 2025/4/4

2025/4/4 7 COOH CH2CH2CH2COOH 环已基甲酸 4—环已基丁酸 CH3（CH2）7 CH=CH（CH2）7 COOH 9—十八碳烯—酸（俗称油酸） COOH CH2CH2CH2COOH 苯甲酸 4—苯基丁酸 e. 芳香酸可作脂肪酸的芳基取代物命名。 f. 多元羧酸：选择含两个羧基的碳链为主链，按C原子 数目称为某二酸。 COOH COOH COOH H C=C H HOOC CH2 COOH CH2 COOH COOH COOH 乙二酸（草酸） 丁二酸 （琥珀酸） 反-丁烯二酸 （富马酸） 邻苯二甲酸

二、羧酸的制备方法 1、氧化法 (1)伯醇或醛的氧化 氧化剂：KMn04K2Cr207 RCH,OH KMnO,/H' RCOOH △ RCHO K2Cr2O1 H RCOOH △ 1)Ag(NH 2)HO+ 有机化学 羧酸及其衍生物

有机化学 羧酸及其衍生物 8 二、羧酸的制备方法 1、氧化法 (1) 伯醇或醛的氧化 氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7 RCH2 OH H + KMnO4 / RCOOH R CHO H3 O+ Ag(NH3 ) 2 + 2) 1) R COOH RCHO H + K2 Cr 2 O7/ RCOOH

(2)烯烃、炔烃氧化 RCH-CHR KMnO,/H RCOOH+ R'COOH RC三CR' 1)03 2)H20 CH,=CH一CH,O,磷酸钞、CH2=CH一COOH T、P (3)芳烃侧链氧化 要求：必须有a一H R(H) CH KMnO4,△ H或OH COOH R'(H) 有机化学 羧酸及其衍生物 9

有机化学 羧酸及其衍生物 9 (2)烯烃、炔烃氧化 (3) 芳烃侧链氧化 要求: 必须有－H RCH CHR' RC CR' RCOOH + R'COOH 2) H2 O KMnO4 H + / 1) O3 CH R(H) R'(H) COOH H + OH KMnO4 - 或 , CH2 CH CH3 O2 /磷酸铋 T、P CH2 CH COOH

(4)高级脂肪烃氧化 高级脂肪烃在Mn02的催化下，用空气氧化可制备 高级脂肪酸。 RCH,CH,R' 02Mn02 RCOOH RCOOH △ 产物是以C12~C18的高级脂肪酸的混合物，多用于 工业制皂。 (5)甲基酮的氧化 碘仿反应 1)L/NaOH R一C-CH3 2)H,O+ RCOOH CH 此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。 有机化学 羧酸及其衍生物

有机化学 羧酸及其衍生物 10 (5) 甲基酮的氧化 此法主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。 R C CH3 (H) O H3 O+ I 2 NaOH 2) 1) / RCOOH CHI + 3 ——碘仿反应 （4）高级脂肪烃氧化 高级脂肪烃在MnO2的催化下，用空气氧化可制备 高级脂肪酸。 产物是以C12～C18的高级脂肪酸的混合物，多用于 工业制皂。 RCH2 CH2 R' O2 MnO2 RCOOH + R'COOH