第十三章羧酸及其衍生物 羧 酸 1羧酸的分类和命名 1.1羧酸的分类 据R来分: 饱和、不饱和 脂肪族、芳香族 据羧基的数目分:一元、多元
1.2羧酸的命名 习惯命名:同醛的命名 某酸 系统命名:饱和羧酸 :主链 含COOH的C原子最多的为 主链 某酸 编号: 从COOH的C原子开始编 不饱和羧酸: 主链 含COOH的、不饱和键的 C原子多的主链 某烯(炔)酸 编号 :从COOH的C开始编 芳香酸 :同醛 举例
多元酸 :尽可能多的含COOH的C原子最多的为主链 某多酸 俗名: 举例 2 羧酸的制法 2.1氧化法 烷烃 代替油脂水解制备肥皂 烯烃 链减少 芳烃 生成苯甲酸
伯醇 碳链不变 醛 碳链不变 甲基酮 减少一个碳 反应式 2.2水解法 晴的水解:在酸性或碱性条件下,加热 特点: (1 )增加一个碳原子的合成法 (2) 卤代烃不能用叔卤代烃 反应式 2.3从格氏试剂制备
反应条件:低温 特点: (1) 多一个碳原子 (2) 对于晴水解不能制备的,可用此法 2 2.4 烯烃与CO+H2O 3 羧酸的物理性质 3.1存在状态 液体和固体 3.2沸点
高。 比分子量相近的烷、卤代烃、醛酮、醚、醇都高 3.3 溶解性 低级溶于水,高级不溶于水 举例 4 羧酸的结构 结构式 5 羧酸的化学性质 结构式
O-H键断裂,呈酸性 OH被取代 生成羧酸衍生物 羰基的加成,但与醛酮相比较难,一般只是加H 脱羧反应,放出CO2 α-H取代反应 5.1 酸性 酸性强弱: pKa 4~5 反应式 常见酸的强弱 : 硫酸、盐酸、磺酸 > 羧酸 > 碳酸 > 酚 > 水 > 醇
应用: (1) 鉴别羧酸: pH试纸、Na、 NaOH、 NaHCO3 (2) 分离羧酸 :先用NaOH或NaHCO3 后用HCl 举例 羧酸酸性较强的原因:有共轭π键存在。 取代羧酸酸性强弱:(1) 连有给电子基的酸性减弱, 连有吸电子基酸性增强;(2) 连有给电子基越多酸性越弱,连有吸电子基酸性增强 举例
(3) 给电子基越近酸性越弱,吸电子基越近酸性越强 举例解释 5.2 生成羧酸衍生物 5.2.1 酰卤的生成 试剂: PX3 、 PX5 、SOCl2 5.2.2 酸酐的生成 试剂:用脱水剂(P2O5或乙酸酐) 5.2.3 酯的生成
试剂:醇 5.2.4 酰胺的生成 试剂:NH3 反应式 5.3 还原成醇 试剂:LiAlH4作还原剂 反应式 5.4 脱羧反应 条件:加热
( 2) 如α-C上有吸电子基时,易脱羧 反应式 注意: (1) 一元羧酸除甲烷外,产率低 ( 2) 如α-C上有吸电子基时,易脱羧 反应式 5.5 α-H的反应 条件:P作催化剂,与X2反应 应用:生成α-卤代羧酸,进而再生成其他取代羧酸 举例
羧 酸 衍 生 物 1 羧酸衍生物的命名 酰卤、酸酐、酰胺的命名: 相应的羧酸去掉酸字后再加上酰卤、酸酐、酰胺 举例 当酰胺中N上有烃基时,称为“N烃基某酰胺” 另外酰亚胺、内酰胺的命名 举例1 2 酯的命名:一元醇成的酯 : 某酸某酯;多元醇成的酯: 某醇某酸酯 举例
2 羧酸衍生物的物理性质 2.1 存在状态 一般都是液态和固态 2.2 沸点 酰卤、酸酐、酯的沸点较相应酸低 酰胺的沸点较高 2.3 溶解性 酯:C原子3~6微溶于水
酰胺:C原子5~6可溶于水 3 羧酸衍生物的制备 3.1 酰卤的制备 从羧酸来制 羧酸的性质 3.2 酸酐的制备 从羧酸来制 羧酸的脱水 酰卤与无水羧酸盐共热 3.3 酯的制备
从羧酸来制 酰卤或酸酐的醇解 3.4 酰胺的制备 酰卤或酸酐的氨解 晴的水解 控制水解 4 羧酸衍生物的化学性质
(1)C-L键的断裂,由一个羧酸衍生物变成另一个羧酸衍生物或羧酸 (2)羰基加H,还原 (3)α-H取代反应和氧化反应 4.1 羧酸衍生物的亲核取代反应 4.1.1 水解 条件:水,酸或碱的作用 酰卤 :立刻水解
酸酐 :加热水解 酯和酰胺 :要在酸或碱作用下,加热水解 产物:都有羧酸 反应式 4.1.2 醇解 条件:醇 酰卤和酸酐醇解:快 酯和酰胺的醇解:要在酸性或碱性条件下进行 产物:都有酯生成 反应式
4.1.3 氨解 条件:氨 酰卤和酸酐的活性大,酯和酰胺的活性小 产物:都有酰胺生成 又叫酰基化反应,酰卤和酸酐常作为酰基化试剂。 反应式 4.1.4 与格氏试剂反应 通常与两分子的格氏试剂反应 产物为仲醇或叔醇 反应式
4.2 还原 羧酸衍生物比羧酸易还原 酰卤:还原方法 催化加氢 LiAlH4 产物为伯醇 酸酐:还原方法 LiAlH4 酯:还原方法 Na-醇,LiAlH4
产物为伯醇 酰胺:还原方法 LiAlH4 产物为伯胺、仲胺、叔胺 反应式 4.3 过氧化物的生成 主要发生在α-H上的氧化 4.4 酰胺的特性 脱水反应 , 生成晴 降级反应(霍夫曼降级): 在X2-NaOH溶液中进行, 产物为伯胺 反应式