沈阳药科大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第十一章 羧酸和取代羧酸

第十一章 羧酸和取代羧酸

第十一章 羧酸和取代羧酸

主要内容 第一节羧酸的分类和命名 第二节羧酸的物理性质 第三节羧酸的结构和酸性 第四节羧酸的化学反应 第五节羧酸的制备 第六节】 取代羧酸

主要内容 第一节 羧酸的分类和命名 第二节 羧酸的物理性质 第三节 羧酸的结构和酸性 第四节 羧酸的化学反应 第五节 羧酸的制备 第六节 取代羧酸

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 CH:COOH 乙酸 醋酸 CH:CH,COOH 丙酸 初油酸 CH:CH,CH,COOH 丁酸 酪酸 CH3(CH2)1COOH 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

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 HOOCCH,COOH 丙二酸 缩苹果酸 HOOC(CH2)2COOH 丁二酸 琥珀酸 ()-HOOCCH-CHCOOH 顺丁烯二酸 马来酸 (E)-HOOCCH=CHCOOH反丁烯二酸 富马酸

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

第三节羧酸的结构和酸性 1、羧酸和羧酸根的结构比较 两个碳氧键 1.23A 不等长，部 1.36A 分离域。 -H 醇中C-0单键键长为1.43A 两个碳氧 键等长， 完全离域。 1.27A

两个碳氧键 不等长，部 分离域。 两个碳氧 键等长， 完全离域。 第三节 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 1、 羧酸和羧酸根的结构比较

2、酸性比较 RCOOH+H20±RCOO+HO OH 无机酸> RCOOH H2CO3 >H20> ROH 1-2 4-5 6.4(pka) 9-10 15.7 16-19 羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负 离子（即共轭碱）的相对稳定性 HCOOH CH3COOH CICH>COOH CH3CH2COOH CHsCOOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20

羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负 离子(即共轭碱)的相对稳定性。 2、酸性比较 RCOOH + H2 O RCOO - + H3 O + 无机酸 > RCOOH > H2CO3 > > H2O > ROH 1-2 4-5 6.4(pka1 ) 9-10 15.7 16-19 OH HCOOH CH3COOH ClCH2COOH CH3CH2COOH C6H5COOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20

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 CHs-COOH CHCOOH pka 3.37 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 空间结构酸性弱. (3)分子内的氢键也能 一H 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

4芳香羧酸的情况分析 取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻>对>间 取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻>间>对 具体分析： 邻位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。) 对位（诱导很小、共轭为主。） 间位（诱导为主、共轭很小。）

4 芳香羧酸的情况分析 取代基具有吸电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻 > 对 > 间 取代基具有给电子共轭效应时，酸性强弱顺序为： 邻 > 间 > 对 具体分析： 邻 位（诱导、共轭、场、氢键效应、空间效应 均要考虑。） 对 位（诱导很小、共轭为主。） 间 位（诱导为主、共轭很小。）

实例 COOH COOH H H OH OH 邻位 间位 对位 诱导吸电子作用大、 诱导吸电子作用中、 诱导吸电子作用小、 共轭给电子作用大、 共轭给电子作用小。 共轭给电子作用大。 氢键效应吸电子作用大。 pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57 苯甲酸的pka4.20

实 例 O H O O H OH COOH OH COOH 诱导吸电子作用大、 共轭给电子作用大、 氢键效应吸电子作用大。 邻 位 间位 对位 诱导吸电子作用中、 共轭给电子作用小。 诱导吸电子作用小、 共轭给电子作用大。 pka 2.98 pka 4.08 pka 4.57 苯甲酸的pka 4.20