西安科技大学：《有机化学》课程电子教案（PPT教学课件）第十三章 羧酸及其衍生物

策十三章 羧酸及其衍生物 1.掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名，注意 不饱和酸中双键位次的表示法。 2,掌握羧酸及其衍生物的化学性质：酸性与原因；，酯化 及其历程；酰卤的生成：脱羧与结构的关系；H卤代发 生的条件和应用；还原与常用的还原剂；羧酸行生物的水 解、醇解和氨解。 3,理解影响羧酸酸性的因素、诱导效应、共轭效应、比较 各类化合物酸碱性强弱。 4。理解酰基碳上的亲核取代（加成一消除）反应机理。 5.理解甲酸和乙二酸的还原性。 6.了解碳酸衍生物。 7。了解二元酸和羟基酸、羰基酸的主要反应。 ■ 8.了解饱和一元酸的常用制备方法。 ◆ 9.了解油脂的组成和性质（氢化、碘值、皂化值酸败） 10了解羧酸及其衍生物的的光谱性质。 作业P3451,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,15,17, 19

◼ 学习要求： 第十三章 羧酸及其衍生物 ◼ 1．掌握羧酸及其衍生物的系统命名法及某些俗名，注意 不饱和酸中双键位次的表示法。 2．掌握羧酸及其衍生物的化学性质：酸性与原因；酯化 及其历程；酰卤的生成；脱羧与结构的关系；α-H卤代发 生的条件和应用；还原与常用的还原剂；羧酸衍生物的水 解、醇解和氨解。 ◼ 3. 理解影响羧酸酸性的因素、诱导效应、共轭效应、比较 各类化合物酸碱性强弱。 4．理解酰基碳上的亲核取代（加成—消除）反应机理。 5．理解甲酸和乙二酸的还原性。 ◼ 6. 了解碳酸衍生物。 ◼ 7．了解二元酸和羟基酸、羰基酸的主要反应。 ◼ 8．了解饱和一元酸的常用制备方法。 ◼ 9．了解油脂的组成和性质（氢化、碘值、皂化值酸败） 10了解羧酸及其衍生物的的光谱性质。 作业 P345 1，2，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，15，17， 19

第一节羧酸 COOH (CH3)2CHCH2 CHCOOH OCOCH3 CH3 布洛芬 阿司匹林 羧基 R-C OH 13.1.1分类、命名、 元骏 饱和 脂肪族鞍骏 多元骏 分类 元骏 不饱和 铃骏 多元骏 元我 芳香族按骏 多元骏

CHCOOH CH3 (CH3) 2CHCH2 阿司匹林 COOH OCOCH3 13.1.1分类、命名、 布洛芬 R C OH O 酰基 羧基 第一节 羧酸 分类

命名由它的来源命名：甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的，称 为蚁酸。乙酸最初是由 食用的醋中得到，称为醋酸。还有草酸、琥珀酸、苹果酸、 柠檬酸。 CH2COOH 0 川 HOOC-CH-CH-COOH OH-C-COOH HO-C-C-OH OH CH-COOH 0 苹果酸 柠檬酸 草酸 H0OC-(CH边COOH 琥珀酸

命名 由它的来源命名：甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的，称 为蚁酸。乙酸最初是由 食用的醋中得到，称为醋酸。还有草酸、琥珀酸、苹果酸、 柠檬酸

系统命名：含羧基最长的碳链作为主链，根据主链上碳原子 数目称为某酸。 编号从羧基开始。 5 4 3 2 CH3一CH一C -CH2COOH 3,4一二甲基戊酸 CH, CH3 H一=&H-CooH 3一甲基一2一丁烯酸 CH3 芳香族羧酸可以作为脂肪酸的芳基取代物命名 CH2CH COOH 苯乙酸 COOH对氯苯甲酸 a-萘乙酸 CHCOOH

系统命名：含羧基最长的碳链作为主链，根据主链上碳原子 数目称为某酸． 编号从羧基开始． 3，4－ 二甲基戊酸 3－甲基－ 2－丁烯酸 芳香族羧酸可以作为脂肪酸的芳基取代物命名：

CH3 COOH CH3-C-CH=CHCOOH COOH 4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸 (1R,3R)-1,3-环己烷二羧酸 0 0 H-C-CH2COOH CH3-C-CH2COOH 丙醛酸 3-丁酮酸 (3-氧代丙酸或3羰基丙酸) (3-氧代丁酸或乙酰乙酸)

CH3 C CH3 CH=CHCOOH 4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸 (1R, 3R)-1,3-环己烷二羧酸 H C CH2COOH O CH3 C CH2COOH O 丙醛酸 （3-氧代丙酸或3-羰基丙酸） 3-丁酮酸 （3-氧代丁酸或乙酰乙酸） COOH COOH

羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子 为a,其余位次 为邹、Y.,距羧基最远的为o位。 △表示烯键的位次，把双键碳原子的位次写在△的右上角 CH(CH2)CH=CH(CH2)COOH 19- 十八碳烯酸 △一十八碳烯酸 二元酸命名： HOOCCH2COOH HOOCCH2CH2COOH 丙二酸 丁二酸 COOH 令苯二甲酸 COOH 但要注意三点： 系统命名与俗名的联系，如苯甲酸俗名为安息香酸、丁二酸的 俗名为琥珀酸等。 用希腊字母表示取代基位次的方法。 含十个碳以上的直链酸命名时要加一个碳字

羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子 为α，其余位次 为β、γ.，距羧基最远的为ω位。 Δ表示烯键的位次，把双键碳原子的位次写在Δ的右上角。 二元酸命名： 但要注意三点： 系统命名与俗名的联系，如苯甲酸俗名为安息香酸、丁二酸的 俗名为琥珀酸等。 用希腊字母表示取代基位次的方法。 含十个碳以上的直链酸命名时要加一个碳字

13.1.2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 一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。 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 13.1.2羧酸和羧酸根的结构比较

13.2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。 羧酸是极性化合物，沸点高于相应分子质量的醇。 CH3 COOH bp.118℃ CHCH2CH2OHbp.97°℃

13.2 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。 羧酸是极性化合物，沸点高于相应分子质量的醇。 CH3COOH bp.118 o C CH3CH2CH2OH bp. 97 o C

O-H-O CH -CH3 二 聚体（氢键缔合） -H-0 羧酸的光谱特征 HNMR R,CHCOOH δ 10-12 HCR,COOH δ的 2-2.6

羧酸的光谱特征 1HNMR R2CHCOOH H： 10~12 HCR2COOH H： 2~2.6 CH3 C O O H O H O C CH3 二聚体（氢键缔合）

R光谱 羧酸中的C=0: 单体 二缔合体 RCOOH 1770~1750cm-1 ~1710cm1 CH,=CHCOOH ~1720cm-1 ~1690cm-1 ArCOOH 1700-1690cm 羧酸中的OH: ~3550cm-1 3000~2500cm 羧酸中的C-O ~1250cm-1

羧酸中的C=O： 单体 二缔合体 RCOOH 1770~1750cm-1 ~1710cm-1 CH2=CHCOOH ~ 1720 cm-1 ~1690cm-1 ArCOOH 1700-1690cm- 羧酸中的OH： ~ 3550 cm-1 3000 ~2500cm- 羧酸中的C-O ~ 1250 cm-1 IR光谱