吉林大学：《医用基础化学》课程PPT教学课件（有机化学）第十七章 羧酸和取代羧酸

第十七章羧酸和取代羧酸 羧酸是分子中含有羧基(-COOH)并且具有 酸性的一类有机化合物。 结构通式： R-COOH 羧酸分子中的烃基上的氢被其它原子或 基团取代后的化合物，称为取代羧酸。 R-CH(CH2)COOH R-C-(CH2)COOH OH 羟基酸 酮酸

羧酸是分子中含有羧基(-COOH) 并且具有 酸性的一类有机化合物。 结构通式： 羧酸分子中的烃基上的氢被其它原子或 基团取代后的化合物，称为取代羧酸。 第十七章 羧酸和取代羧酸 R—COOH R CH(CH 2 ) n COOH OH R C O (CH2 ) n COOH 羟基酸 酮酸

一、 羧酸 (一)羧酸的分类和命名 脂肪酸 芳香酸 COOH 一元酸 饱和酸 CH:CH,CH,COOH 不饱和酸 HOOCCH-CHCOOH 二元酸 多元酸

一 、羧酸 （一）羧酸的分类和命名 脂肪酸 芳香酸 饱和酸 不饱和酸 一元酸 二元酸 多元酸 CH3COOH COOH HOOCCH=CHCOOH CH3CH2CH2COOH

羧酸有时根据其来源用俗名进行命名 HCOOH 蚁酸 CHCOOH 醋酸 HOOCCOOH 草酸 HOOCCH2CH2COOH 琥珀酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH油酸

羧酸有时根据其来源用俗名进行命名 CH3 (CH2 )7CH=CH(CH2 )7COOH HCOOH 蚁酸 CH3COOH 醋酸 油酸 草酸 琥珀酸 HOOCCOOH HOOCCH2CH2COOH

羧酸的系统命名原则与醛相似： (1)主链：选择含有羧基最长的碳链，称为某酸； (2)编号：从羧基一端开始； (3)命名：如有侧链，其位次、数目、名称写在母 体之前。 CH3CHCH2COOH 3-甲基丁酸 CH3 (-甲基丁酸) CHCH=CHCOOH 2-丁烯酸 HOOCCH2CH=CHCH2COOH3-己烯二酸

3-己烯二酸 （1）主链：选择含有羧基最长的碳链，称为某酸； （2）编号：从羧基一端开始； （3）命名：如有侧链，其位次、数目、名称写在母 体之前。 羧酸的系统命名原则与醛相似： CH3CH=CHCOOH 2-丁烯酸 HOOCCH2CH=CHCH2COOH 3-甲基丁酸 (β-甲基丁酸) CH3 CHCH2 COOH CH3

命名含脂环和芳环的羧酸时，以脂环和芳 环做取代基，脂肪酸做母体 CH2CH2COOH CHCH2CH2COOH CH3 3一苯基丙酸 4一环已基戊酸 高级烯酸在碳数后加“碳”字 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH-(CH2 )7 COOH 9,12-十八碳二烯酸

命名含脂环和芳环的羧酸时，以脂环和芳 环做取代基，脂肪酸做母体 4－环已基戊酸 高级烯酸在碳数后加“碳”字 CH3 (CH2 )4CH=CHCH2CH=CH-(CH2 )7 COOH 9，12 - 十八碳二烯酸 CH2 CH2 COOH CHCH2 CH2 COOH CH3 3－苯基丙酸

(二)羧酸的结构 ◆羧基碳采用sp2杂化 ◆3条杂化轨道形成3个o键，未参与杂化的p,轨道与 羰基O的p轨道形成一个π键 ◆羟基氧的p电子与π键形成p-π共轭

（二）羧酸的结构 R C O O H C R O O H 3条杂化轨道形成3个σ键，未参与杂化的pz轨道与 羰基O的p轨道形成一个π键 羧基碳采用sp2杂化 羟基氧的p电子与π键形成p-π共轭

p共轭的后果： ●键长平均化 ●羰基不典型，不利于羰基的亲核加成反应 ●氧氢键极性增强，表现出明显的酸性 (三)羧酸的物理性质 羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点要高， 因为两个羧酸分子之间能通过两个氢键相互结合， 形成二缔合体

p-π共轭的后果： 氧氢键极性增强，表现出明显的酸性 键长平均化 羰基不典型，不利于羰基的亲核加成反应 （三）羧酸的物理性质 R C O O H H O C O R 羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点要高， 因为两个羧酸分子之间能通过两个氢键相互结合， 形成二缔合体

(四)羧酸的化学性质 1、羧酸的酸性与成盐 HCOOH H2O HCOO+H3O* 一般羧酸的pKa为3~5， ●酸性：RCOOH>H2CO3>ArOH>H2O RCOOH NaOH RCOONa H2O RCOOH NaHCO3 RCOONa H20 CO2 2RCOOH Na2CO3> 2RCOONa H2O CO2

1、羧酸的酸性与成盐 一般羧酸的pKa为3~5， （四）羧酸的化学性质 酸性： RCOOH > H2CO3 >ArOH >H2O RCOOH + NaHCO 3 RCOONa + H2 O + CO2 2RCOOH + Na2 CO3 2RCOONa + H2 O + CO2 RCOOH + NaOH RCOONa + H2 O HCOOH + H2 O HCOO- + H3 O+

用途： ·分离、鉴别羧酸与酚 增加药物的水溶性，提高药效 问题17-2分离苯甲酸，苯甲醇和苯酚的混合物。 答案： 苯甲酸 溶液 晶体（苯甲酸） 水层 NaOH水溶液 苯酚 晶体（苯酚） 醇层（苯甲醇） 苯甲醇

•增加药物的水溶性，提高药效 •分离、鉴别羧酸与酚 •用途： 问题17-2 分离苯甲酸，苯甲醇和苯酚的混合物。 苯甲酸 苯甲醇 苯酚 NaOH水溶液 水层 醇层（苯甲醇） 溶液 晶体（苯酚） 通CO2 H + 晶体（苯甲酸） 答案：

•酸性影响因素 主要为电子效应 当A为吸电子基团，酸性增强 当D为推电子基团，酸性减弱

•酸性影响因素 主要为电子效应 当A为吸电子基团，酸性增强 当D为推电子基团， 酸性减弱 C O A O H C O D O H