《有机化学》课程教学资源（课件讲稿）第九章 羧酸和取代羧酸

第九章 羧酸和取代羧酸 作者：秦志强 单位：长治医学院 人民卫生虫版社 PEOPLE'S MEDICAL PUBLISHING HOUSE

第九章 羧酸和取代羧酸 作者：秦志强 单位：长治医学院

羧酸和取代羧酸广泛存在，有些是动植物代谢的中间体或产物， 有些是有机合成的原料，有些是临床上使用的药物。例如： COOH OCCH 环丙沙星（喹诺酮类抗菌药） 阿司匹林（解热镇痛药）

羧酸和取代羧酸广泛存在，有些是动植物代谢的中间体或产物， 有些是有机合成的原料，有些是临床上使用的药物。例如： 环丙沙星（喹诺酮类抗菌药） 阿司匹林（解热镇痛药）

目录 第一节羧酸 2 第二节取代羧酸

目 录 第一节 羧酸 第二节 取代羧酸

第一节 1 羧酸

1 第一节 羧酸

羧酸 o羧酸的官能团是羧基（-C00H)。 ⊙甲酸是氢原子和羧基相连而成的化合物。 o乙二酸是羧基和羧基相连而成的化合物。 ©除甲酸和乙二酸外，其他羧酸可看作是烃分子中的氢原子被羧基 (-COOH)取代生成的化合物。 o其通式为RCOOH或ArCOOH

Ø羧酸的官能团是羧基（-COOH）。 Ø甲酸是氢原子和羧基相连而成的化合物。 Ø乙二酸是羧基和羧基相连而成的化合物。 Ø除甲酸和乙二酸外，其他羧酸可看作是烃分子中的氢原子被羧基 （-COOH）取代生成的化合物。 Ø其通式为RCOOH或ArCOOH。 羧酸

一 结构、分类和命名 (一)结构 123pm>122pm(醛酮的碳氧双键) 羧酸通式(Ar)RCOOH 官能团(-COOH)。 羰基碳原子为sp杂化，3条 杂化轨道分别与2个氧原子 136pm>143pm(醇的碳氧单键) 和1个碳原子形成在同一平 甲酸的电子云 面内的3条σ键，键角接近 p-π共轭导致 120°。羟基氧原子为sp2杂 碳氧单键和碳氧双键趋向平均化；使羟 化，其中，含孤对电子的 基氧原子上的电子移向羰基碳原子，羟 p轨道，与羰基π键组成 基0-H键的极性增强；使脂肪酸易电离 p-π共轭。 出质子，显酸性

（一）结构 羧酸通式 (Ar)RCOOH 官能团 (-COOH)。 羰基碳原子为sp2杂化，3条 杂化轨道分别与2个氧原子 和1个碳原子形成在同一平 面内的3条σ键 ，键角接近 120°。羟基氧原子为sp2杂 化，其中，含孤对电子的 p轨道，与羰基π键组成 p-π共轭。 p-π共轭导致 碳氧单键和碳氧双键趋向平均化；使羟 基氧原子上的电子移向羰基碳原子，羟 基O-H键的极性增强；使脂肪酸易电离 出质子，显酸性。 一、结构、分类和命名 甲酸的电子云

甲酸根负离子的结构 在脂肪酸电离成脂肪酸根负离 127pm 子中，含孤对电子p轨道，与 羰基π键组成-π共轭。负电荷 平均分布在两个氧原子上。 p-π共轭导致 p共轭 两个碳氧键的键长相等； 体系内能降低， 127pm 羧基的酸性增加； 羰基碳的正电性降低，亲核加成变难； 甲酸根负离子的电子云 a-H的活性降低

甲酸根负离子的电子云 p-π共轭 甲酸根负离子的结构 在脂肪酸电离成脂肪酸根负离 子中，含孤对电子p轨道，与 羰基π键组成p-π共轭。负电荷 平均分布在两个氧原子上。 p-π 共轭导致 两个碳氧键的键长相等； 体系内能降低； 羧基的酸性增加； 羰基碳的正电性降低, 亲核加成变难； α-H 的活性降低

(二)分类 ⊙按照与羧基相连烃基的种类不同，羧酸可分为脂肪酸和芳香酸。 ⊙脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。 ©按照羧酸分子中含有羧基的数目不同，羧酸可分为一元酸、二元 酸和多元酸。 CH:CH2COOH LHOOC-C=CCOOH H 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 COOH HOOCCOOH 一元酸 二元酸 芳香酸 脂肪酸

Ø按照与羧基相连烃基的种类不同，羧酸可分为脂肪酸和芳香酸。 Ø脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。 Ø按照羧酸分子中含有羧基的数目不同，羧酸可分为一元酸、二元 酸和多元酸。 （二）分类 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 芳香酸 脂肪酸 一元酸 二元酸

(三)命名 1.俗名常见羧酸根据其来源多采用俗名。 2.系统命名法一元羧酸的命名，选择含羧基的最长碳链为主链，根 据主链所含碳原子数目称为“"某酸”，再从羧基碳原子开始编号，用 阿拉伯数字或希腊字母标明主链碳原子位次。取代基的数目、名称及 位次写在某酸之前面。 HCOOH CHCOOH CHCH-COOH 系统名 甲酸 乙酸 丙酸 俗名 蚁酸 醋酸 初油酸

（三）命名 1.俗名 常见羧酸根据其来源多采用俗名。 2. 系统命名法 一元羧酸的命名，选择含羧基的最长碳链为主链，根 据主链所含碳原子数目称为“某酸”，再从羧基碳原子开始编号，用 阿拉伯数字或希腊字母标明主链碳原子位次。取代基的数目、名称及 位次写在某酸之前面。 系统名 甲酸 乙酸 丙酸 俗 名 蚁酸 醋酸 初油酸

CH3 CH3 CH&CHCH COOH CHCHCHCOOH CH3 4321 321 4 y B a y B a 系统名 3-甲基丁酸 2,3-二甲基-丁酸 B-甲基丁酸 a,B-二甲基丁酸

系统名 3 -甲基丁酸 2,3 -二甲基 -丁酸 β -甲基丁酸 α,β -二甲基丁酸 4 3 2 1 4 3 2 1 γ β α γ β α