安徽理工大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章 羧酸和取代酸

第十一章羧酸和取代酸 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 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 1 第十一章 羧酸和取代酸 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 分类( Classification) 饱和酸 脂肪酸 元酸 不饱和酸 脂环酸+cooH二元酸 芳香酸 多元酸 史想( OWJGUCIS(m) Common name H COOBI CH COOH 甲酸(蚁酸) 乙酸(醋酸) formic acid acetic acid CH3(CH214COoH CH3(CH2) COOH 十六酸(软脂酸) 十八酸(硬脂酸) palmitic acid stearic acid

第十一章羧酸和取代羧酸 2 第一节 羧酸的分类和命名

CH3(CH,),CH=CH(CH2) COOH 9-十八碳烯酸(油酸) oleic acid CH3(CH2)CH=CHCH, CH=CH(CH,)--COOH 9,12-十八碳二烯酸(亚油酸) linoleic acid Systematic name (1)选主链:含一COOH与重键 Ar-取代基 ②)编号:近COOH端(阿拉伯数字,希腊 字母)指明-COOH位置与数目 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 3

COOH CH CH-COOH CH 3-甲基-2-丁烯酸 3-硝基苯甲酸(或间-) CH3, CHCH,COOH CH3 β-甲基戊酸(3-甲基戊酸) 第二节羧酸的物理性质 1.为什么羧酸的bp.比相应醇、酮、醚的 bp高 2.低分子羧酸溶于水,随着碳原子数增 加,水溶性减小,但比相应的醇高,为 什么 ⑦ 代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 4 CH3 -C CH-COOH CH3 3 2 1 4 3-甲基-2-丁烯酸 3-硝基苯甲酸（或间-） COOH NO2 CH3 CH2 CHCH2 COOH CH3  β-甲基戊酸（3-甲基戊酸） 第二节 羧酸的物理性质

波谱性质: IR:特征吸收: :缔合1710-1760cm1游离 不饱和芳香1690-1720cm-1 vo:缔合2500-3000->3550cm4游离 辅助:vco.~1250cm IH NMR: CH2-C-0--H 2~310~13 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 5 波谱性质： IR：特征吸收： νC=O： 缔合 1710-1760cm-1 游离 不饱和芳香 1690-1720 cm-1 νO-H：缔合 2500-3000—>3550 cm-1游离 辅助：ν C-O： ～ 1250cm-1 1H NMR: -CH2-C-O—H O ： 2~3 10~13

第三节羧酸的结构和酸性 1、羧酸和羧酸根的结构比较Gm‖ 羧酸 普通C=O双键键长为1.20A 1.23A 两个碳氧键 不等长,部 1.36A O卫 分离域。 醇中CO单键键长为143Ap-共轭 O 两个碳氧 键等长 H—C 1.27A 完全离域。 两个碳氧键等长 完全离域 甲酸根

第十一章羧酸和取代羧酸 6 两个碳氧键 不等长，部 分离域。 两个碳氧 键等长， 完全离域。 1、 羧酸和羧酸根的结构比较 第三节 羧酸的结构和酸性

2、酸性比较 RcooH +H,O RCOO H3O OH 无机酸> RCOOH>H2CO3> H20>ROH 1-2 4-5 6.4(pka1 9-10 15.7 16-1 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 CICH2COOH CH3 CH2COOH C6H5COOH 3.77 4.74 2.86 4.88 4.20 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 7 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 Hs-COoH CH, COOH ka3.37 420 473 (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)分子内的氢键也能使羧 o—H 酸的酸性增强。 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 8 （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 原因 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 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 9 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 原因： 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

实例 COOH COOH 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。 pha 2.98 p ka4.08 pka 4.57 苯甲酸的pka420(04,124) 第十一章羧酸和取代羧酸

第十一章羧酸和取代羧酸 10 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 (04,11,24)